JP2020505534A - Door leaf fall detection device, door leaf fall detection system and door leaf fall detection method - Google Patents
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Abstract
ドア、好ましくは高速の工業用ドアのドアリーフの落下を検出するためのドアリーフ落下検出装置が開示され、このドアリーフ落下検出装置はドアリーフの上又は中に設けられている。従って、ドアリーフ落下検出装置は、ドアリーフ落下検出装置の少なくとも１つの落下方向におけるドアリーフ落下検出装置の加速度を検出するための手段と、ドアリーフの落下が肯定的に検出された場合に落下通知信号を送信する無線通信ユニットとを備えている。ドアリーフの落下の肯定的な検出は、落下方向において検出された加速度に基づくものである。【選択図】図１Disclosed is a door leaf fall detector for detecting the fall of a door leaf of a door, preferably a high speed industrial door, the door leaf fall detector being provided on or in the door leaf. Therefore, the door leaf fall detecting device transmits a means for detecting the acceleration of the door leaf fall detecting device in at least one drop direction of the door leaf fall detecting device, and a fall notification signal when the door leaf fall is positively detected. Wireless communication unit. The positive detection of the door leaf falling is based on the acceleration detected in the falling direction. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、ドア、特に高速の工業用ドアのドアリーフの落下を検出するための装置、ドアリーフの落下を検出するためのシステム、及び、ドアリーフの落下を検出するための方法に関する。 The present invention relates to a device for detecting the fall of a door leaf of a door, especially a high-speed industrial door, a system for detecting a fall of a door leaf, and a method for detecting a fall of a door leaf.
高速ドアは実際にはよく知られており、長年にわたって試行とテストが行われてきた。それらは民間および商業部門における多種多様なドア開口部を閉鎖する役割を果たす。工業用ドアは、建物の内部と外部を分離するのに使用されることが多い。例えば、シャッタードアや格納式ドアは、高速ドアとして特によく知られている。 High speed doors are actually well known and have been tried and tested for many years. They serve to close a wide variety of door openings in the private and commercial sectors. Industrial doors are often used to separate the interior and exterior of a building. For example, shutter doors and retractable doors are particularly well known as high speed doors.
例えば、ローラーシャッターのドアリーフは、開く動作中にドアのまぐさの領域で巻き取られるか、もしくは他の巻き層と接触することなく円形スパイラル又は細長いスパイラルにガイドされる。後者の設計は、長い耐用年数及び信頼性と共に高速の移動を達成するので、特に工業目的に使用される For example, the door leaf of the roller shutter is wound up in the area of the lintel of the door during the opening operation, or is guided in a circular or elongated spiral without contact with other winding layers. The latter design is used especially for industrial purposes as it achieves high speed movement with long service life and reliability
このような高速の工業用ドアは、頻繁に出入りされるドアの開口部を確実に閉じることを証明してきた。これらの工業用ドアのドアリーフは、大きなストローク、多くの場合、数メートルのストロークで移動される。大抵、２ｍ／ｓを超える高い作動速度が達成されるため、フォークリフト車などの連続する２回の通過の間にそのような工業用ドアを閉じることが通常可能であり、それにより天候の影響、すきま風や、部屋内の空調管理された雰囲気の損失から守られる。 Such high-speed industrial doors have proven to reliably close frequently-accessed door openings. The door leaf of these industrial doors is moved with a large stroke, often a few meters. Since high operating speeds, often in excess of 2 m / s, are achieved, it is usually possible to close such industrial doors between two successive passes, such as forklift trucks, whereby the effects of weather, Protects against drafts and loss of air-conditioned atmosphere in the room.
しかしながら、急激なドアの動きに伴ってドアの駆動部品にかかる機械的応力が増大すると、駆動部品が故障する確率が高くなるという問題が生じる。最悪の場合、けん引ロープが破損したり、ブラケットが破損したりして、ドアリーフが不必要に落下することがある。 However, if the mechanical stress applied to the drive components of the door increases due to the rapid movement of the door, there is a problem that the probability that the drive components will fail increases. In the worst case, the towing rope may be damaged, the bracket may be damaged, and the door leaf may fall unnecessarily.
従って、基本的に、ドアリーフの落下を早い段階で検出する必要がある。工業用ドアの意図的に急速に加速されるため、ドアのリーフの落下とその意図的な動きとを区別することも困難である。 Therefore, basically, it is necessary to detect the fall of the door leaf at an early stage. Due to the purposeful rapid acceleration of industrial doors, it is also difficult to distinguish between a falling leaf of the door and its intentional movement.
もう一つの根本的な問題は、ドアリーフに取り付けられたセンサへの電力供給である。ドアリーフのセンサへの電力供給は、スパイラルケーブルやトレーリングケーブルによって定期的に行われるが、これらのケーブルは、特に移動負荷が大きいため、通常の操作中に機械的に劣化する。さらに、これらのケーブルが機械的に損傷する危険性があり、ケーブルホルダーの突起部分が高速ドアの近くにいる人に怪我をさせてしまう危険性がある。 Another fundamental problem is powering sensors mounted on door leaves. The power supply to the door leaf sensors is provided periodically by a spiral or trailing cable, but these cables are mechanically degraded during normal operation, especially due to the heavy moving load. In addition, there is a risk that these cables may be mechanically damaged, and that the projections of the cable holder may cause injury to persons near the high speed door.
トレーリングケーブルに代わるものとして、従来のエネルギーチェーンもドアリーフに設置されて、使用される。これは、これらの接続がオペレータには見えないことを意味する。しかしながら、エネルギーチェーンもまた磨耗や機械的経年劣化の問題がある。 As an alternative to trailing cables, conventional energy chains are also installed and used on door leaves. This means that these connections are not visible to the operator. However, energy chains also suffer from wear and mechanical aging.
さらに、ケーブルやエネルギーチェーンの使用は、高度な設計努力を必要とする。これは、ドアリーフの動きによって、そして特定の状況下ではドアの動作条件によって引き起こされる高い機械的応力によるものであり、対応するコストと関連している。例えば、冷蔵室や洗車用のドアを使用する場合は、非常に高品質のケーブルやエネルギーチェーンを使用する必要がある。これは、これらのケーブルやエネルギーチェーンの曲げ半径が必要とするスペース要件が高いことと関連している。 In addition, the use of cables and energy chains requires a high degree of design effort. This is due to the high mechanical stresses caused by the movement of the door leaf and, under certain circumstances, by the operating conditions of the door and is associated with a corresponding cost. For example, when using refrigerator doors or car wash doors, very high quality cables and energy chains must be used. This is related to the high space requirements required by the bending radii of these cables and energy chains.
本発明の目的は、信頼性が高く、及び／又は、費用効果の高い、ドアの操作上の安全性を向上させる装置、システム及び方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a reliable, and / or cost-effective device, system and method for improving the operational safety of a door.
これらの目的は、独立請求項の主題によって解決される。さらなる態様及び有利なさらなる改善は、従属請求項の主題である。 These objects are solved by the subject matter of the independent claims. Further aspects and advantageous further refinements are the subject of the dependent claims.
本発明の一態様によれば、ドア、好ましくは高速の工業用ドアのドアリーフの落下を検出するドアリーフ落下検出装置が提供され、このドアリーフ落下検出装置は、ドアリーフの上又は中に設けられ、ドアリーフ落下検出装置の少なくとも１つの落下方向におけるドアリーフ落下検出装置の加速度を検出する手段と、ドアリーフの落下が肯定的に検出された場合に落下通知信号を送信する無線通信ユニットとを備え、ドアリーフの落下が肯定的に検出された場合に落下通知信号を送信する無線通信ユニットは、ドア、好ましくは高速の工業用ドアのドアリーフの落下を検出するために設けられ、このドアリーフ落下検出装置は、ドアリーフ落下検出装置の少なくとも１つの落下方向におけるドアリーフ落下検出装置の加速度を検出する手段と、ドアリーフの落下の検出結果が肯定的である場合に落下通知信号を送信する無線通信ユニットとを備え、ドアリーフの落下が肯定的に検出される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a door leaf fall detection device for detecting the fall of a door, preferably a high speed industrial door, wherein the door leaf fall detection device is provided on or in a door leaf. A means for detecting the acceleration of the door leaf fall detecting device in at least one drop direction of the fall detecting device, and a wireless communication unit for transmitting a fall notification signal when the fall of the door leaf is positively detected; Wireless communication unit that sends a fall notification signal if a positive detection is made, is provided to detect the fall of the door leaf of a door, preferably a high-speed industrial door, the door leaf fall detecting device is provided with a door leaf fall Means for detecting the acceleration of the door leaf drop detector in at least one drop direction of the detector; Detection result of the fall of the door leaf and a wireless communication unit for transmitting the drop notification signal when it is affirmative, dropping of the door leaf is detected positively.
本発明の意味におけるドアリーフの落下は、ドアリーフの意図しない又は意図しない動きである。例えば、一般的な落下方向は重力により下向きであるが、ドアリーフでは、例えば、保持力が機能しないためにカウンターウェイトが意図せずにドアを上方に引っ張ると、「上方に倒れる」可能性もある。この点において、本発明によれば、ドアがどのように設置されているか、そしてドアリーフに作用する力に応じて、落下が下方だけでなく上方や横方向にも起こり得る。 Falling of a door leaf in the sense of the present invention is an unintended or unintended movement of the door leaf. For example, the general falling direction is downward due to gravity, but in the door leaf, for example, if the counterweight unintentionally pulls the door upward because the holding force does not work, there is also a possibility that it "falls upward" . In this regard, according to the present invention, depending on how the door is installed and the forces acting on the door leaf, a drop can occur not only downwards but also upwards and laterally.
ドアリーフの「速度」は、ドアリーフの周囲（好ましくは地面）に対する相対速度（［ｍ／ｓ］）であると理解される。 The "speed" of a door leaf is understood to be the relative speed ([m / s]) of the periphery of the door leaf (preferably the ground).
「加速」という用語は、一般に、すなわち「制動」または「減速」という意味でも使用される。 The term "acceleration" is also commonly used, ie, meaning "braking" or "deceleration".
「ジャーク」は、時間経過後の加速度の導関数、すなわち、速度の二次時間導関数であり、口語的な意味とほぼ等しい物理的な意味を有する。 "Jerk" is the derivative of acceleration after time, the second-order derivative of velocity, and has a physical meaning that is approximately equivalent to spoken meaning.
ドアリーフのジャークｒ（ｔ）、加速度ａ（ｔ）、速度ｖ（ｔ）及び位置ｓ（ｔ）の間の関係性は、以下の式で数学的に説明することができる。 The relationship between the door leaf jerk r (t), acceleration a (t), velocity v (t) and position s (t) can be described mathematically by the following equation:
例えば、加速度は速度の一次導関数（すなわち、変化）である。 For example, acceleration is the first derivative of velocity (ie, change).
ドアリーフ落下検出装置は、ドアリーフの落下を検出するために使用される。この目的のために、少なくとも１つの動的（物理的）量／値、好ましくは、加速度が記録され評価される。これにより、ドアの機械的パラメータを決定することによって、ドアの近くでドアが落下するのを確実に検出することができ、ドアの安全性を高めることができる。 The door leaf drop detector is used to detect a drop of a door leaf. For this purpose, at least one dynamic (physical) quantity / value, preferably an acceleration, is recorded and evaluated. Thus, by determining the mechanical parameters of the door, it is possible to reliably detect that the door has dropped near the door, and to enhance the safety of the door.
さらなる改良によれば、ドアリーフ落下検出装置は、ドアリーフ落下検出装置に対して相対移動可能である錘を有する電気機械的エネルギー変換器をさらに備えていてもよい。このドアリーフ落下検出装置へのエネルギー供給は、（好ましくは、もっぱら）エネルギー変換器からの電気エネルギーによって行われる。 According to a further improvement, the door leaf fall detection device may further comprise an electromechanical energy converter having a weight movable relative to the door leaf fall detection device. The energy supply to the door leaf drop detector is (preferably exclusively) provided by electrical energy from an energy converter.
ドアリーフ落下検出装置は、その使用目的のために、エネルギーを自給自足できるよう設計されている。これにより、例えば、バッテリーのメンテナンスが不要になり、外付けデバイスも排除することができる。さらに、ドアリーフ落下検出装置に電力を供給するためのケーブル接続が不要となるので、莫大な機械的努力やケーブル破損の危険性が回避される。従来の解決策とは対照的に、ドアリーフ落下検出装置に電力を供給するのに用いられるケーブルは、ドアリーフの移動距離や加速力にも耐えることができるよう設計されなければならない。最終的に、ドアリーフ落下検出装置は、この改良に従って、それ自体の動作に必要なエネルギーを発生させる。 The door leaf drop detector is designed to be self-sufficient in energy for its intended use. Thereby, for example, maintenance of the battery becomes unnecessary, and an external device can be eliminated. In addition, since no cable connection is required to supply power to the door leaf drop detector, enormous mechanical effort and the risk of cable breakage are avoided. In contrast to conventional solutions, the cables used to power the door leaf fall detection device must be designed to withstand the travel and acceleration of the door leaf. Finally, the door leaf fall detection device generates the energy required for its own operation according to this improvement.
ドアリーフ落下検出装置は、加速度センサなどの少なくとも１つの動的センサを備えている。その測定結果は、例えば、加速度閾値を超えた時にドアの落下を肯定的に検出し、落下通知信号を通信するために、加速度閾値と比較される。詳細は以下の通りである。 The door leaf fall detection device includes at least one dynamic sensor such as an acceleration sensor. The measurement result is compared to the acceleration threshold, for example, to positively detect a door drop when the acceleration threshold is exceeded and to communicate a fall notification signal. Details are as follows.
ドアリーフ落下検出装置は、熱くなっているドアリーフ内に配置されるか、ドアリーフと一体化されるか、もしくは、例えば、別のハウジング内のドアリーフに取り付けられていてもよい。 The door leaf fall detection device may be located within the door leaf that is hot, integrated with the door leaf, or attached, for example, to the door leaf in another housing.
例示的な場合では、無線通信ユニットは、識別子とデータコンテンツ（ペイロード）とを有する無線信号の送信ユニットである。さらに、このようなドアリーフ落下検出装置の例示的な送信機ユニットは、低エネルギー消費のために最適化された低電力無線ユニットであることが好ましい。この送信ユニットは、対応する送信トリガイベントが存在する場合、すなわち、ドアの落下が肯定的に検出された場合に、操作に関連するパラメータを個別に送信することができる。あるいは、送信機ユニットは、補完的な受信機ユニットがドアリーフ落下検出装置の正の機能を検出できるように規則的な時間間隔で（例えば、毎秒）送信することができ、これは安全性が重要な用途において望ましい。 In an exemplary case, the wireless communication unit is a transmission unit of a wireless signal having an identifier and data content (payload). Further, the exemplary transmitter unit of such a door leaf fall detection device is preferably a low power wireless unit optimized for low energy consumption. The transmission unit can individually transmit the parameters associated with the operation when a corresponding transmission trigger event is present, ie when a door fall is positively detected. Alternatively, the transmitter unit can transmit at regular time intervals (eg, every second) so that the complementary receiver unit can detect the positive function of the door leaf fall detection device, which is important for safety. It is desirable in various applications.
これにより、ドアの操作をより確実に行い、それを最適化することが可能となる。例えば、信号線のケーブルが断線した場合に発生し得るドアのダウンタイムが軽減される。 This makes it possible to more reliably operate the door and optimize it. For example, the downtime of the door, which can occur when the signal line cable is broken, is reduced.
ドアリーフ落下検出装置のエネルギー変換器は、電力又はエネルギー発生器として発明され、それによって環境からの機械的形態のエネルギー又はドアリーフの動きが電気エネルギーに変換され、それによってドアリーフ自体に電流が発生する。従って、本発明に係るエネルギー変換器は、ドアリーフの意図された動きにより存在する機械的エネルギーを電気エネルギーに変換するので、電気機械装置となる。ＭＥＭＳとしても知られる微小電気機械システムが好ましい選択である。 The energy converter of the door leaf fall detection device is invented as a power or energy generator, whereby the energy in mechanical form from the environment or the movement of the door leaf is converted into electrical energy, thereby generating a current in the door leaf itself. Thus, the energy converter according to the present invention is an electromechanical device because it converts mechanical energy present by the intended movement of the door leaf into electrical energy. Microelectromechanical systems, also known as MEMS, are a preferred choice.
この改良によるエネルギー変換器は、特に、ドアリーフの各開閉方法とそれに関連する加速プロセス中に発生する機械的エネルギーを用いる。開閉プロセス中は、ドアリーフは、例えば、最高速度３ｍ／ｓで数メートルのストロークを実行することができる。この動きは、覆われるドア開口部の高さと開閉の程度によって決まる。開閉プロセスはドアの開口部全体に影響を及ぼす可能性があるが、部分的にしか行われない場合もあり、すべてのプロセスでドアを完全に開閉する必要はない。しかしながら、いずれにせよ、ドアリーフは駆動手段によって強く加速される、すなわち、まずは最高速度に達した後、再び停止状態に制動される。 The energy converter according to this refinement uses in particular the mechanical energy generated during each opening and closing of the door leaf and the associated acceleration process. During the opening and closing process, the door leaf can execute a stroke of several meters, for example, at a maximum speed of 3 m / s. This movement depends on the height of the door opening to be covered and the degree of opening and closing. Although the opening and closing process can affect the entire opening of the door, it can occur only partially and not all processes need to fully open and close the door. However, in any case, the door leaf is strongly accelerated by the drive means, that is to say it first reaches a maximum speed and then is braked again to a stop.
さらに、ドアリーフ落下検出装置のエネルギー変換器及び負荷は、信頼性の高い電力供給を確保するようにも設計されている。この目的のために、ドアリーフ落下検出装置内の電子部品は、電力消費が非常に低く（好ましくは、μＷの範囲）、好ましくは、必要な時にだけ通電されるように好ましくは／任意に設計される。ＤＣ−ＤＣコンバータやマイクロプロセッサなどの上記電子部品は、「超低電力」部品として入手可能である。 Furthermore, the energy converter and the load of the door leaf fall detection device are also designed to ensure a reliable power supply. For this purpose, the electronics in the door leaf fall detection device have a very low power consumption (preferably in the range of μW) and are preferably / arbitrarily designed to be energized only when needed. You. The above electronic components, such as DC-DC converters and microprocessors, are available as "ultra low power" components.
エネルギー変換器は、ドアリーフのドアリーフ落下検出装置内に配置されているので、ドアリーフと共に移動し、それに応じて加速される。ドアリーフ内のドアリーフ落下検出装置の位置とドアガイドの設計に応じて、ドアリーフ落下検出装置の動きは基本的には直線的で、かつ／または、ドアリーフの巻き付け動作に追従してもよい。 Since the energy converter is located in the door leaf fall detector of the door leaf, it moves with the door leaf and is accelerated accordingly. Depending on the position of the door leaf fall detection device in the door leaf and the design of the door guide, the movement of the door leaf fall detection device may be essentially linear and / or follow the winding operation of the door leaf.
このエネルギー変換器を使用することで、ドアリーフ落下検出装置は、エネルギー自給自足であり、すなわち、ドアリーフ落下検出装置の外部電源又は追加の電力供給を必要とせず、ドアリーフ落下検出装置の消費者を操作するには、エネルギー変換器により生成される、又は、環境から「収集される」エネルギーだけで十分である。 By using this energy converter, the door leaf fall detection device is energy self-sufficient, that is, it does not require an external power supply or additional power supply of the door leaf fall detection device, and operates the consumer of the door leaf fall detection device. To do so, only the energy generated by the energy converter or "collected" from the environment is sufficient.
さらに、コストがかかり、エラーが発生しやすいバッテリーやケーブルが回避される。このように、エネルギー変換器によってドアリーフ落下検出装置の消費者に対してエネルギー的に自給自足の供給を行うことにより、この装置の故障確率が低下する。バッテリー交換を含む輸送、廃棄、又はメンテナンスが不要であるため、バッテリを使用しない場合も、安全性及び環境面全般が考慮される。 In addition, costly and error prone batteries and cables are avoided. As described above, the energy converter supplies energy to the consumer of the door leaf fall detection device in a self-sufficient manner, thereby reducing the failure probability of the device. Since no transport, disposal, or maintenance, including battery replacement, is required, safety and overall environmental considerations are considered even when batteries are not used.
さらに、誘導変圧器など、ドア上のドアリーフ落下検出装置に電力を供給する追加の装置が不要である。ドアリーフ落下検出装置はコンパクト設計であるため、ドアリーフの全体構造に費用のかかる変更を加える必要なしに、ドアリーフ内で利用可能な限られたスペースに一体化することができる。さらに、そのような装置は、メンテナンスフリー又は低メンテナンスである。 Further, no additional device, such as an induction transformer, for supplying power to the door leaf fall detection device on the door is required. Due to the compact design of the door leaf fall detection device, it can be integrated into the limited space available in the door leaf without having to make costly changes to the overall structure of the door leaf. Furthermore, such devices are maintenance-free or low-maintenance.
従って、本発明によれば、ドアリーフ落下検出装置は、少なくとも１つのエネルギー変換器と、ドアリーフ落下検出装置の加速度を検出するための少なくとも１つの手段と、少なくとも１つの無線通信ユニットとを備えている。これらの個々の機能部品により、「インテリジェント」ドアリーフを１つの装置で実現することができ、ドアリーフの落下を検出し、それを第三者に伝えることができ、かつ、エネルギー自給自足である。 Thus, according to the invention, the door leaf fall detection device comprises at least one energy converter, at least one means for detecting the acceleration of the door leaf fall detection device, and at least one wireless communication unit. . With these individual functional components, an "intelligent" door leaf can be realized in one device, the door leaf can be detected and communicated to a third party, and it is energy self-sufficient.
要約すると、本発明に基づくドアリーフ落下検出装置は、信頼性が高く、費用効果が高い。特に、ドアの駆動系内の機械部品が故障すると、ドアが制御されずに落下する可能性がある。そのような落下は、ドアリーフ落下検出装置によって検出される物体にとって危険である。ドアリーフの落下が検出された場合、さらなる対策を講じることもできる。例えば、緊急停止メカニズムをトリガすることができる。例えば、ドア制御手段は、駆動手段にドアリーフの移動を直ちに停止させて現在位置を維持させる。こういった落下防止策によって、人や物に対する事故を防ぐことができる。 In summary, the door leaf fall detection device according to the present invention is reliable and cost effective. In particular, if a mechanical component in the door drive system breaks down, the door may fall out of control. Such a fall is dangerous for objects detected by the door leaf fall detection device. If a drop of the door leaf is detected, further measures can be taken. For example, an emergency stop mechanism can be triggered. For example, the door control means causes the driving means to immediately stop the movement of the door leaf and maintain the current position. Such fall prevention measures can prevent accidents against people and things.
本発明のさらなる改良によれば、ドアリーフ落下検出装置の加速度を検出する手段が、例えば、ドアリーフ落下検出装置の落下方向の加速度を測定する圧電型加速度センサ又はＭＥＭＳ加速度センサである、ドアリーフ落下検出装置が提供される。 According to a further refinement of the invention, the means for detecting the acceleration of the door leaf fall detection device is, for example, a piezoelectric acceleration sensor or a MEMS acceleration sensor for measuring the acceleration in the drop direction of the door leaf fall detection device. Is provided.
そのようなセンサを用いれば、ドアリーフの加速度を非常に正確にかつ高いサンプリングレートで得られる。これは、ドアリーフの落下も迅速かつ正確に検出できることを意味する。 With such a sensor, the acceleration of the door leaf can be obtained very accurately and at a high sampling rate. This means that a fall of the door leaf can be detected quickly and accurately.
本発明のさらなる改良によれば、ドアリーフ落下検出装置の加速度を検出する手段が、エネルギー変換器の出力の電圧を検出するアナログ−デジタル変換器である、ドアリーフ落下検出装置が提供される。このエネルギー変換器の出力の電圧は、ドアリーフ落下検出装置の落下方向の加速度の関数である。 According to a further refinement of the invention, there is provided a door leaf fall detector wherein the means for detecting the acceleration of the door leaf fall detector is an analog-to-digital converter for detecting the voltage at the output of the energy converter. The voltage at the output of the energy converter is a function of the fall direction acceleration of the door leaf fall detector.
エネルギー変換器の出力が二重の目的を果たすので、本発明のこのようなさらなる改善のために別個の加速度センサが必要とされないことが好ましい。従って、エネルギー（又は電力）は、エネルギー変換器によって提供され、さらに、電気機械エネルギー変換器の出力又は出力電圧は、エネルギー変換器内に配置された錘の加速度の関数である。これにより、ドアリーフ自体の加速度に関する結論を導き出すことができる。 Preferably, a separate acceleration sensor is not required for such a further improvement of the invention, since the output of the energy converter serves a dual purpose. Thus, energy (or power) is provided by the energy converter, and the output or output voltage of the electromechanical energy converter is a function of the acceleration of a weight located within the energy converter. Thereby, a conclusion regarding the acceleration of the door leaf itself can be drawn.
例えば、エネルギー変換器は、実験的に較正することが可能なので、電圧と加速度との関係性を決定して記憶することができる。エネルギー変換器の出力電圧がＡ／Ｄ変換器でサンプリングされる場合、ドアリーフの加速度は、ドアリーフ落下検出装置に記憶されている関数を用いて計算が可能である。 For example, the energy converter can be calibrated experimentally so that the relationship between voltage and acceleration can be determined and stored. When the output voltage of the energy converter is sampled by the A / D converter, the acceleration of the door leaf can be calculated using a function stored in the door leaf fall detecting device.
本発明のさらなる改良によれば、検出された加速度が所定の加速度範囲から外れた場合又は（積分によって）加速度から求められた速度が所定の速度閾値を超えるか、それから逸脱した場合にドアリーフの落下が肯定的に判定される、ドアリーフ落下検出装置が提供される。 According to a further refinement of the invention, the door leaf falls if the detected acceleration is outside the predetermined acceleration range or if the speed determined from the acceleration exceeds (by integration) or deviates from the predetermined speed threshold. Is positively determined, a door leaf fall detection device is provided.
操作者によるドアリーフの通常の操作と落下とを区別できるように、加速度閾値と速度閾値を固定してもよい。例えば、ドアリーフの通常の最大動作速度が１ｍ／ｓである場合、本発明によれば、３ｍ／ｓの制限速度を設定すればよい。ほとんど摩擦のない下向きの落下を仮定した場合、０．５秒足らずでこの制限速度に達し、確実にドアリーフ落下検出装置が迅速な応答を行えるようにする。 The acceleration threshold and the speed threshold may be fixed so that the normal operation of the door leaf by the operator and the fall can be distinguished. For example, if the normal maximum operating speed of the door leaf is 1 m / s, according to the present invention, a speed limit of 3 m / s may be set. Assuming a downward drop with little friction, this speed limit is reached in less than 0.5 seconds, ensuring that the door leaf drop detector can respond quickly.
本発明のさらなる改良によれば、所定の第１の期間に検出された加速度が許容不可加速度範囲内にある場合、ドアリーフの落下が肯定的に判断される、ドアリーフ落下検出装置が提供される。この所定の第１の期間は、ドアリーフの通常動作中に検出された加速度がある／存在する期間よりも長くなるよう設定される。 According to a further improvement of the present invention, there is provided a door leaf fall detection device in which a fall of a door leaf is determined to be positive when an acceleration detected during a predetermined first period is within an unacceptable acceleration range. The predetermined first period is set to be longer than a period in which the acceleration detected / present during the normal operation of the door leaf is present.
これにより、動作中又は駆動手段によって駆動された時のドアリーフの通常の運動よりも遅いドアの落下を検出することが可能になる。そのため、ドアリーフが通常よりも予想外にゆっくり加速した場合、ドアリーフは駆動せず意図せずに下方に「スライドする」と結論付けることができる。このようなドアリーフの滑り落ちが生じる例としては、例えば、ドアが突然かつ急速に落ちることはないが、最初はかなりゆっくりと下方へ加速する、ほぼ開いた位置にあるシャッタードアにおいて、下方に引っ張る錘と一般的な転がり摩擦との比が依然として非常に悪い場合が挙げられる。 This makes it possible to detect a door drop that is slower than the normal movement of the door leaf during operation or when driven by the driving means. Thus, if the door leaf accelerates unexpectedly more slowly than normal, it can be concluded that the door leaf does not drive and unintentionally "slides" downward. Examples of such sliding down of the door leaf include pulling down on a shutter door in a substantially open position where the door does not fall suddenly and rapidly but initially accelerates down rather slowly. There are cases where the ratio of weight to general rolling friction is still very poor.
本発明のさらなる改良によれば、所定の第２の期間に検出された加速度が許容不可加速度範囲内にある場合、ドアリーフの落下が肯定的に判断される、ドアリーフ落下検出装置が提供される。この所定の第２の期間は、ドアリーフの通常動作中に検出された加速度ある期間よりも短くなるよう設定される。 According to a further improvement of the present invention, there is provided a door leaf fall detection device in which a fall of a door leaf is determined to be positive when an acceleration detected during a predetermined second period is within an unacceptable acceleration range. This predetermined second period is set to be shorter than a certain period of acceleration detected during normal operation of the door leaf.
これにより、動作中又は駆動手段によって駆動された時のドアリーフの通常の運動よりも速く発生するドアの落下を検出することが可能になる。 This makes it possible to detect a door drop that occurs faster than normal movement of the door leaf during operation or when driven by the driving means.
本発明のさらなる改良によれば、検出された実際の加速度変化がドアリーフの公称加速度変化から所定の公差より大きくずれている場合に、ドアリーフの落下が肯定的に判断される、ドアリーフ落下検出装置が提供される。 According to a further improvement of the present invention, a door leaf fall detection device is provided wherein a fall of a door leaf is determined to be positive if the detected actual change in acceleration deviates from a nominal change in door leaf acceleration by more than a predetermined tolerance. Provided.
上記加速度変化は、「ジャーク」（又は「ジョルト」）とも呼ばれる。駆動手段の通常のジャークはあらかじめ分かっているか、ある範囲内であらかじめ決定されている（すなわち、加速度の公称変化はあらかじめ分かっている）。測定加速度の一次導関数（すなわち、実際の加速度変化）と公称加速度変化とを比較することによって、計算されたジャークが加速度変化の公称範囲内にあるか否かを判断することができる。公称値と実際の値との間にずれがある場合にドアリーフが落下する（又は、少なくとも望ましくない移動をする）。このような比較は、例えば、少なくとも１つの閾値又はより複雑な比較方法（例えば、パターン比較やニューラルネットワークによる計算）を用いて行うことができる。 The acceleration change is also called “jerk” (or “Jolt”). The normal jerk of the drive means is known or predetermined within a range (ie, the nominal change in acceleration is known). By comparing the first derivative of the measured acceleration (ie, the actual acceleration change) with the nominal acceleration change, it can be determined whether the calculated jerk is within the nominal range of the acceleration change. The door leaf falls (or at least moves undesired) when there is a deviation between the nominal and actual values. Such comparisons can be made, for example, using at least one threshold or more complex comparison methods (eg, pattern comparisons or neural network calculations).
本発明のさらなる発展によれば、ドアリーフ落下検出装置の加速度を検出する手段が、少なくとも１つの既定加速度閾値に対応する既定電圧閾値を有する少なくとも１つの比較器である、ドアリーフ落下検出装置が提供される。この少なくとも１つの比較器は、その入力がエネルギー変換器の出力に接続されている。電圧閾値を超えた場合、ドアリーフの落下が肯定的に判断される。 According to a further development of the invention, there is provided a door leaf fall detection device, wherein the means for detecting the acceleration of the door leaf fall detection device is at least one comparator having a predefined voltage threshold corresponding to the at least one predefined acceleration threshold. You. The at least one comparator has its input connected to the output of the energy converter. If the voltage threshold value is exceeded, a fall of the door leaf is determined to be positive.
このように判断を行うことにより、ドアリーフ落下検出装置の複雑さが軽減される。エネルギー変換器の出力電圧は、この場合も、その加速度の関数であるものとする。 By making such a determination, the complexity of the door leaf drop detecting device is reduced. The output voltage of the energy converter is again assumed to be a function of its acceleration.
本発明のさらなる改良によれば、エネルギー変換器が誘導原理又は圧電原理に基づくように設定されたドアリーフ落下検出装置が提供される。 According to a further refinement of the invention, there is provided a door leaf fall detection device in which the energy converter is set to be based on the inductive or piezoelectric principle.
電磁誘導では、上記にさらに詳細に説明したように、磁束密度が変化すると電圧が発生する。例えば、移動磁石を使用することができる。あるいは、導体又はコイルが動いている間、磁石は静止していてもよい。 In electromagnetic induction, a voltage is generated when the magnetic flux density changes, as described in more detail above. For example, a moving magnet can be used. Alternatively, the magnet may be stationary while the conductor or coil is moving.
その結果、エネルギー変換器は、電気エネルギーを生成する内蔵型のコンパクトなシステムである。エネルギー変換器はドアリーフの動きや加速度にしか依存せず、他の環境パラメータには依存しないので、エネルギー変換器は、他の装置とは無関係に、ドアリーフに設置することができる。ドアリーフの誘導やドアリーフの駆動の種類により、電気機械エネルギー変換器を使用するための機械的構成条件も正確に知られており、それがエネルギー変換器の設計がこの目的のために最適化され得る理由である。 As a result, the energy converter is a self-contained, compact system that produces electrical energy. Since the energy converter depends only on the movement and acceleration of the door leaf and not on other environmental parameters, the energy converter can be installed on the door leaf independently of other devices. Depending on the type of guidance of the door leaf and the drive of the door leaf, the mechanical construction conditions for using the electromechanical energy converter are also known exactly, which allows the energy converter design to be optimized for this purpose That is the reason.
また、外部誘導コイルなど、ドアリーフの外側の他の補助装置も回避される。そのような誘導原理によるエネルギー変換器は、コンパクトでロバスト、かつ高効率で実現することができる。それにより、ドアリーフ落下検出装置の信頼性も向上する。 Also, other auxiliary devices outside the door leaf, such as external induction coils, are avoided. An energy converter based on such an induction principle can be realized in a compact, robust and highly efficient manner. Thereby, the reliability of the door leaf fall detecting device is also improved.
また、エネルギー変換器は圧電原理に従って動作することができる。好適な圧電素子は、例えば、一方の端部（舌状）が懸架され、他方の自由端部に錘を有する細長いプレートレットの形態の一般的な弾性屈曲共振器であり得る。錘が加速されると、屈曲共振器が振動するよう設定されている。 Also, the energy converter can operate according to the piezoelectric principle. A suitable piezoelectric element can be, for example, a general elastic bending resonator in the form of an elongated platelet with one end (tongue) suspended and a weight at the other free end. The bending resonator is set to vibrate when the weight is accelerated.
エネルギー変換器は、ドアリーフの移動以外の環境パラメータとは無関係に電気エネルギーを生成するので、エネルギー変換器のコンパクト設計も圧電素子にとって特に有利である。 The compact design of the energy converter is also particularly advantageous for the piezoelectric element, since the energy converter generates electrical energy independent of environmental parameters other than the movement of the door leaf.
本発明の継続的な改良によれば、エネルギー変換器は線形発電機であり、エネルギー変換器の錘の自由度は１である（ｆ＝１）。錘の自由度は、ドアリーフの閉鎖要素の基本的な加速方向（好ましくは、直線上に並ぶ方向）に対応するよう提供される。 According to a continual improvement of the invention, the energy converter is a linear generator and the weight of the energy converter has one degree of freedom (f = 1). The degree of freedom of the weight is provided to correspond to the basic acceleration direction of the closing element of the door leaf (preferably in a straight line).
本発明のさらなる改良によれば、エネルギー変換器が線形発電機であり、エネルギー変換器の錘の自由度がｆ＝１であり、その錘の自由度が少なくとも１つの落下方向に対応する、ドアリーフ落下検出装置が提供される。 According to a further refinement of the invention, the energy converter is a linear generator, the weight of the energy converter has a degree of freedom f = 1, and the degree of freedom of the weight corresponds to at least one falling direction. A fall detection device is provided.
エネルギー変換器は、例えば、線形発電機として設計することができる。エネルギー変換器内の錘は、ドアリーフの加減速中にその慣性によって直線的に偏向される。この偏向は、例えば、誘導原理又は圧電原理により電力に変換可能である。 The energy converter can be designed, for example, as a linear generator. The weight in the energy converter is deflected linearly by its inertia during acceleration and deceleration of the door leaf. This deflection can be converted into electric power, for example, by the induction principle or the piezoelectric principle.
例えば、誘導原理に従って動作する線形発電機では、錘は通常磁石であり、好ましくは、磁束密度の高い希土類磁石である。錘又は磁石は、一つ以上のコイル内を移動する。ドアの加速によって生じる錘とコイルとの間の相対運動は、誘導効果によって電圧を発生させる。線形発電機の場合、磁石が誘導の法則に従って移動した時に原理上生成され得る電圧は以下のように簡易的に推定される。 For example, in a linear generator operating according to the induction principle, the weight is usually a magnet, preferably a rare earth magnet with a high magnetic flux density. A weight or magnet moves in one or more coils. The relative movement between the weight and the coil caused by the acceleration of the door generates a voltage by an inductive effect. In the case of a linear generator, the voltage that can be generated in principle when the magnet moves according to the law of induction is simply estimated as follows.
［数２］
Ｕ＝−ｄφ／ｄｔ＝−Ｎ＊Ａ＊ｄＢ／ｄｔ
[Equation 2]
U = −dφ / dt = −N * A * dB / dt
ここで、φは磁束、Ａはコイルの断面積、Ｂは磁気誘導、Ｎは誘導コイルの巻き数、ｄφ／ｄｔはコイルの磁束変化である。数ボルトの短期誘導電圧を得ることができる。 Here, φ is the magnetic flux, A is the cross-sectional area of the coil, B is the magnetic induction, N is the number of turns of the induction coil, and dφ / dt is the change in the magnetic flux of the coil. Short-term induced voltages of several volts can be obtained.
そして、生成されたエネルギーは、次の式により変換可能である。 The generated energy can be converted by the following equation.
［数３］
Ｅ＝Ｌ＊Ｉ2／２
[Equation 3]
E = L * I 2/2
［数４］
Ｌ＝μ０＊Ｎ2＊Ａ／ｌ
[Equation 4]
L = μ0 * N 2 * A / l
空気充填コイルの場合、Ｌはヘンリーのコイルのインダクタンス、μ０は磁気定数、Ａはコイルの面積、ｌはコイル内の磁束の長さである。実験によれば、大きく寸法決めされたコイル及び磁石を用いた場合、数１０又は１００ｍＡの短期電流が流れることが可能であることが分かる。その結果、例えば、ドアストローク当たり数１０ｍＷｓを発生させることができる。 For air-filled coils, L is the inductance of Henry's coil, μ0 is the magnetic constant, A is the area of the coil, and l is the length of the magnetic flux in the coil. Experiments have shown that with large sized coils and magnets, short-term currents of several tens or 100 mA can flow. As a result, for example, several tens mWs per door stroke can be generated.
ドアリーフがそのガイドに追従し、それにより正確に規定された運動を行うことを要求することによって、錘及び／又は磁石の少なくとも１つの自由度ｆ又は意図された運動の可能性は、エネルギー変換器が効果的に作動することができるよう、ドアリーフの少なくとも１つの基本的な加速方向と一致するように規定することができる。 By requiring the door leaf to follow its guide and thereby perform a precisely defined movement, at least one degree of freedom f of the weight and / or magnet or the possibility of the intended movement is determined by the energy converter. Can be defined to coincide with at least one basic acceleration direction of the door leaf so that can operate effectively.
錘は、振動可能で、ｆ＝１の自由度（並進の自由度）を有し、それに応じて直線に沿って前後に移動可能となるよう、少なくとも１つのばねから懸架されている。 The weight is oscillating, has f = 1 degree of freedom (translational degree of freedom), and is suspended from at least one spring so as to be able to move back and forth along a straight line accordingly.
例えば、ドアリーフがそのガイド内で上下に直線移動する場合、ドアリーフが開閉された時にドアリーフ内の磁石が上方又は下方に移動することができるように、磁石を備えたエネルギー変換器が配置される。また、自由度がドアの少なくとも１つの可能な落下方向に対応するように、上方への動きで開き、下方への動きで閉じる通常のドアの場合にも配置される。このように、エネルギー変換器は、落下の動態によりよく対応する。 For example, if the door leaf moves up and down linearly in its guide, an energy converter with magnets is arranged so that the magnet in the door leaf can move up or down when the door leaf is opened and closed. It is also arranged in the case of a normal door which opens with an upward movement and closes with a downward movement so that the degree of freedom corresponds to at least one possible drop direction of the door. In this way, the energy converter responds better to the dynamics of the fall.
上記磁石は、例えば、並進可能な線形ガイド内に配置することができる。 The magnet can for example be arranged in a translatable linear guide.
ばね上の懸架装置の代替として、磁石を２つの油圧式又は機械式ショックアブソーバ間に取り付け、それらの間で自由にかつ直線的に前後に動かすこともできる。 As an alternative to a sprung suspension, a magnet could be mounted between two hydraulic or mechanical shock absorbers and moved freely and linearly back and forth between them.
工業用ドアは最高速度に到達し、頻繁な開閉プロセス、ひいては錘の偏向をもたらす加速を受けるため、機械的エネルギーを電気エネルギーに変換することにより効率が向上する。従って、ドアリーフが動かされるたびに、対象となる消費者のために電気エネルギーが生成され、消費者はドアが動いている時にも定期的にこのエネルギーを必要とする。ドアリーフの長い耐用年数後でも、ドアの使用時、すなわち、ドアリーフの初期加速を通してエネルギーが利用可能である。この点において、電気エネルギーはその需要に応じて利用可能となる。 Industrial doors reach their highest speeds and undergo frequent opening and closing processes, and thus acceleration that results in deflection of the weights, thus increasing efficiency by converting mechanical energy into electrical energy. Thus, each time the door leaf is moved, electrical energy is generated for the intended consumer, and the consumer needs this energy regularly even when the door is moving. Even after the long service life of the door leaf, energy is available when the door is in use, i.e. through the initial acceleration of the door leaf. At this point, electrical energy is available on demand.
バッテリーは自己放電するため、この要件を恒久的に満たすことはできない。本発明のエネルギー変換器は、ドアリーフの機械的エネルギーを用いて電気エネルギーを発生させるので、動作の信頼性が向上する。 This requirement cannot be met permanently because batteries discharge themselves. The energy converter of the present invention generates electrical energy using the mechanical energy of the door leaf, so that the operation reliability is improved.
本発明のさらなる改良によれば、貯蔵するエネルギー変換器によって生成された電気エネルギー、エネルギー変換器によって生成されたエネルギーを管理するエネルギー管理ユニット、及び／又は、エネルギー変換器によって生成された出力電圧を整流する整流器、及び／又は、加速度値を計算する計算ユニットを備えたドアリーフ落下検出装置が提供される。この計算ユニットは、必要に応じて、信号処理ユニットを含む。 According to a further refinement of the invention, the electrical energy generated by the energy converter for storage, the energy management unit for managing the energy generated by the energy converter, and / or the output voltage generated by the energy converter. A door leaf fall detection device is provided that includes a rectifier for rectifying and / or a calculation unit for calculating an acceleration value. This calculation unit includes a signal processing unit as needed.
本発明の意味における蓄電素子は、エネルギー変換器によって生成された電気エネルギーを、エネルギー変換器がエネルギーの変換を行わない段階でも利用可能なように貯蔵する。「ゴールドキャップ」としても知られるスーパーキャパシタなどの電気化学キャパシタを蓄電素子として使用することができる。 A storage element in the sense of the present invention stores electrical energy generated by an energy converter so that it can be used even at a stage where the energy converter does not convert energy. An electrochemical capacitor such as a supercapacitor, also known as a "gold cap", can be used as the storage element.
本発明に係るエネルギー管理ユニットは、需要と充電状態に応じて、エネルギー変換器からの生成電気エネルギーで蓄電素子が充電されるように、エネルギー変換器によって生成されたエネルギーの管理を行う。従って、このエネルギー管理ユニットは、消費者をオン・オフに切り替えることができる。 The energy management unit according to the present invention manages the energy generated by the energy converter so that the storage element is charged with the generated electric energy from the energy converter according to the demand and the state of charge. Thus, this energy management unit can switch consumers on and off.
本発明のドアリーフ落下検出装置の演算ユニット／計算ユニットは、必要に応じてセンサにより検出された物理量を変換する。例えば、計算ユニットは、ドアリーフの速度が分かるように測定加速度を積分することができる。例えば、加速度センサに関しては、処理ユニットは、エネルギーを節約するために、加速度のピーク値をフィルタリングしてドア制御手段に送信することしかできない。 The arithmetic unit / calculation unit of the door leaf fall detecting device of the present invention converts the physical quantity detected by the sensor as needed. For example, the computing unit can integrate the measured acceleration so that the speed of the door leaf is known. For example, for an acceleration sensor, the processing unit can only filter the peak value of the acceleration and send it to the door control means in order to save energy.
本発明のさらなる改良によれば、ドアリーフ落下検出装置は、一体型アセンブリを形成してもよく、及び／又は、ドアリーフ落下検出装置は、ドアリーフの端部要素に配置されてもよい。 According to a further refinement of the invention, the door leaf fall detection device may form an integral assembly and / or the door leaf fall detection device may be arranged on an end element of the door leaf.
これらの要素の一体構造のために、ドアリーフ落下検出装置は、コンパクトなシステムアセンブリを形成する。少なくともこれら３つの要素を一体的に配置することによって、ドアリーフ落下検出装置は、エネルギー的に自給自足な状態で機能することができる。これは、ドアリーフには短い伝送経路やケーブル長さしか必要とせず、それによりドアリーフ落下検出装置の故障しやすさが軽減することを意味する。 Due to the integral construction of these elements, the door leaf fall detection device forms a compact system assembly. By arranging at least these three elements integrally, the door leaf fall detection device can function in an energetically self-sufficient state. This means that the door leaf requires only a short transmission path and cable length, thereby reducing the susceptibility of the door leaf drop detector to failure.
さらに、ドアリーフ落下検出装置全体を、ドアリーフの閉鎖要素、すなわち、例えば、衝突センサも配置される場所に配置することもできる。 Furthermore, the entire door leaf fall detection device can be arranged at the closing element of the door leaf, ie, for example, at the location where the collision sensor is also arranged.
本発明のさらなる改良又は態様によれば、ドア、特に、高速の工業用ドアを含み、横方向ガイド内にガイドされ、かつドア開口部を覆うドアリーフと、ドアリーフを開位置と閉位置との間で移動させる駆動手段と、この駆動手段を制御するドア制御手段とを備えるドア落下防止システムが提供される。ドア制御手段は別の通信ユニットを含む。また、ドアリーフ落下検出装置は、上記に既に詳細に説明されている。 According to a further refinement or aspect of the invention, a door leaf, including a door, in particular a high-speed industrial door, guided in a transverse guide and covering a door opening, and the door leaf being moved between an open position and a closed position. And a door control means for controlling the driving means. The door control means includes another communication unit. Also, the door leaf fall detection device has been described in detail above.
本発明の意味におけるドアは、ドア開口部を覆う可動ドアリーフを有する装置である。 A door in the sense of the present invention is a device with a movable door leaf covering a door opening.
そのようなドアは、例えば、ホール閉鎖や建物内の熱的分離（例えば、貯蔵区域と冷却区域との間の分離）を行う機能を果たす。 Such a door serves, for example, to close a hall or to provide thermal isolation within a building (eg, separation between a storage area and a cooling area).
本発明のドアは、例えば、多数の個々の要素を含むドアリーフが横方向に取り付けられたガイド内でガイドされるシャッタードア又は格納式ドアである。スラットやドアフレームとしても知られるドアリーフのこれらの個々の要素は、互いに移動可能に又は斜めに接続されている。 The door according to the invention is, for example, a shutter door or a retractable door in which a door leaf comprising a number of individual elements is guided in a guide which is mounted laterally. These individual elements of the door leaf, also known as slats and door frames, are movably or obliquely connected to each other.
特に、ドアは、ドアリーフが高い最高速度、例えば、１ｍ／ｓより速い、好ましくは、２ｍ／ｓより速い速度で移動する高速の工業用ドアであってもよい。このドアリーフの速度は、工業用ドアの最高速度を超えるものであってはならない。この運動はドアの駆動手段によって行われ、この駆動手段は、例えば、強力な電気モータ、空気圧リフトシリンダ又は油圧装置を有する。さらに、駆動装置は、歯車、ベルト、連結要素などの他の機械的構成要素を備えることができる。 In particular, the door may be a high-speed industrial door in which the door leaf moves at a high top speed, for example, faster than 1 m / s, preferably faster than 2 m / s. The speed of this door leaf must not exceed the maximum speed of the industrial door. This movement is performed by a drive means of the door, which comprises, for example, a powerful electric motor, a pneumatic lift cylinder or a hydraulic device. Further, the drive can include other mechanical components such as gears, belts, coupling elements, and the like.
また、ドアは、ドアを半自動又は全自動で制御するドア制御手段も備えている。この種のドア制御手段は、開閉操作ならびに種々の操作及び／又は安全ルーチンを行うための制御プログラム（ソフトウェア）を有するマイクロコンピュータを備えている。あるいは、ドア制御手段は、有線で設けることもできる。 The door also includes door control means for controlling the door semi-automatically or fully automatically. This type of door control means includes a microcomputer having a control program (software) for performing an opening / closing operation and various operations and / or safety routines. Alternatively, the door control means can be provided by wire.
本発明のさらなる改良によれば、ドア制御手段によってモータブレーキ及び／又は機械的固定ボルトを解放することによって所定の期間内でドアリーフの落下を阻止する非常停止機構を備えたシステムが提供される。これにより、ドアの落下を検出するだけでなく、できるだけ早くそれを阻止する。 According to a further refinement of the invention, there is provided a system with an emergency stop mechanism for preventing the falling of the door leaf within a predetermined time period by releasing the motor brake and / or the mechanical fixing bolt by means of the door control. This not only detects the fall of the door but also blocks it as soon as possible.
システムのさらなる改良によれば、非常停止機構は、ドアリーフ落下検出装置から直接モータブレーキ及び／又は機械的固定ボルトを作動させることによって所定の期間内でドアリーフの落下を阻止し、落下通知信号を受信した場合に、ドアリーフが落下しないようにすることができる。エネルギー変換器は、誘導原理又は圧電原理に基づくよう構成されている。 According to a further refinement of the system, the emergency stop mechanism prevents the door leaf from falling within a predetermined period of time by actuating the motor brake and / or the mechanical fixing bolt directly from the door leaf fall detection device, and receives a fall notification signal. In this case, it is possible to prevent the door leaf from falling. The energy converter is configured to be based on the inductive or piezoelectric principle.
この非常停止機構は、例えば、機械的にプリテンションされたボルトを作動させる（ロック解除する）ことによって実現し得る。これらのボルトのロックを解除すると、ドアの落下は素早く効果的に停止する。その結果、ボルト解放を作動させるのに必要なエネルギーのみが必要とされる。 This emergency stop mechanism can be realized, for example, by actuating (unlocking) a mechanically pretensioned bolt. Unlocking these bolts stops the door falling quickly and effectively. As a result, only the energy required to operate the bolt release is needed.
本発明の改良によれば、電気機械エネルギー変換器と、ドアリーフの落下を防止するためにドアリーフ落下検出装置の加速度を検出する手段とを備えた、ドアのドアリーフに取り付けられたエネルギー自給式のドアリーフ落下検出装置の使用が開示されている。 According to an improvement of the present invention, an energy self-contained door leaf mounted on a door leaf of a door, comprising an electromechanical energy converter and means for detecting the acceleration of the door leaf fall detector to prevent the door leaf from falling The use of a fall detection device is disclosed.
本発明の一態様によれば、ドアのドアリーフの落下を検出する方法が開示され、この方法は、電気機械エネルギー変換器を用いてドアリーフの加速動作を電気エネルギーに変換する工程と、ドアリーフの加速度を検出する工程と、検出された加速度に基づいてドアリーフが落下するか否かを判断する工程と、落下連動装置を作動させる工程と、判断工程においてドアリーフの落下が肯定的に判断された場合に、無線通信手段により落下通知信号を送信する工程とを備え、上記検出工程、判断工程、送信工程では、例えば、ドアリーフの移動から発生したエネルギーが使用される。 According to one aspect of the invention, there is disclosed a method of detecting the fall of a door leaf of a door, the method comprising: converting an acceleration motion of the door leaf into electrical energy using an electromechanical energy converter; Detecting, and determining whether or not the door leaf is dropped based on the detected acceleration; activating the fall interlocking device; and Transmitting a fall notification signal by wireless communication means. In the detection step, the determination step, and the transmission step, for example, energy generated from movement of a door leaf is used.
ドアリーフ落下検出装置に配置されたエネルギー変換器は、環境から自由に利用可能な機械的エネルギーとしてのエネルギーを電気エネルギーに変換する。このエネルギー変換器は、ドアリーフ内に配置されているので、例えば、ドアリーフの移動（又は、駆動手段によってドアリーフ上で行われる動作）を用いることができる。 An energy converter arranged in the door leaf fall detecting device converts energy as mechanical energy freely available from the environment into electric energy. Since the energy converter is arranged in the door leaf, for example, movement of the door leaf (or an operation performed on the door leaf by the driving means) can be used.
そして、同じくドアリーフ落下検出装置内に配置された蓄電素子が、このエネルギー変換器によって生成された電気エネルギーを蓄積する。この蓄電素子は、エネルギー変換器のすぐ近くに配置されていることが好ましい。 Then, a power storage element also arranged in the door leaf fall detecting device stores the electric energy generated by the energy converter. This storage element is preferably arranged in the immediate vicinity of the energy converter.
ドアリーフの加速度は、それ自体の加速度センサによって、又は、エネルギー変換器の出力における電圧レベルを判定することによって記録される。例により上記にさらに詳細に説明したように、ドアリーフが落下するかどうかを判断（判定）するのにはいくつかの方法がある。 The door leaf acceleration is recorded by its own acceleration sensor or by determining the voltage level at the output of the energy converter. As explained in more detail above by way of example, there are several ways to determine if a door leaf falls.
この方法により、ドアに関して上述したのと同じ利点が実現される。 In this way, the same advantages as described above for the door are realized.
本発明の別の改良によれば、加速度センサによって測定された値／量は、ドアリーフ落下検出装置によってドア制御手段に送信されてもよく、ドア制御手段は、加速度値と少なくとも１つの既定の加速度閾値とを比較することによって、ドアが落下しているかどうかを判断する。 According to another refinement of the invention, the value / quantity measured by the acceleration sensor may be transmitted by a door leaf fall detection device to the door control means, the door control means comprising an acceleration value and at least one predetermined acceleration. By comparing with a threshold, it is determined whether the door is falling.
上記で詳細に説明した本発明のドアリーフ落下検出装置のさまざまな態様及びさらなる改良によれば、信頼性の高い方法でドアリーフの落下検出を行うことが可能になる。 According to various aspects and further improvements of the door leaf fall detecting device of the present invention described in detail above, it is possible to detect the door leaf fall in a reliable manner.
本発明に係るドアについて、図面を参照して以下の実施例で詳細に説明する。 The door according to the present invention will be described in detail in the following embodiments with reference to the drawings.
図１は、本発明に係るローラーシャッター１／シャッタードア１を示す正面図である。図１に示すように、シャッタードア１は、横方向ガイド３内に保持され、ドア開口部にわたってガイド３に対して垂直に延在する複数のスラット１２を含むドアリーフ２を備えている。 FIG. 1 is a front view showing a roller shutter 1 / shutter door 1 according to the present invention. As shown in FIG. 1, the shutter door 1 comprises a door leaf 2 which is retained in a lateral guide 3 and comprises a plurality of slats 12 extending perpendicular to the guide 3 over the door opening.
また、ドアリーフ２は、複数のヒンジリンクを含むヒンジ１４を備えていてもよい。いずれの場合にも、互いに割り当てられた２つのヒンジ部材は、横方向ガイド３へと横方向に延在する補強プロファイルによって、その補強プロファイルを有するヒンジバンド１４が安定した傾斜構造を形成するように互いに接続することができる。 Further, the door leaf 2 may include a hinge 14 including a plurality of hinge links. In each case, the two hinge members assigned to one another are such that the reinforcing profile extending transversely to the lateral guide 3 allows the hinge band 14 having that reinforcing profile to form a stable inclined structure. Can be connected to each other.
上記ドアリーフは、スラット１２の代わりに、２つのセグメントを含むことができ、それらは巻き上げられることなく、ドア１上方、例えば、天井にあるレールシステムにおいてガイド可能である。ドアリーフ２は、端部ストリップを有する可撓性ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）製のドアカーテンとして設計することもできる。アクリルガラスが使用される場合、ドアリーフ２も透明であり得る。ドア１は内部ドア又は外部ドアとして設計することができるので、ドアリーフ２には窓やドアを含むこともできる。 The door leaf, instead of the slats 12, can include two segments, which can be guided without rolling up in a rail system above the door 1, for example on the ceiling. The door leaf 2 can also be designed as a flexible PVC (polyvinyl chloride) door curtain with end strips. If acrylic glass is used, the door leaf 2 may also be transparent. Since the door 1 can be designed as an internal or external door, the door leaf 2 can also include windows and doors.
さらに、ドアリーフ２は、床側にゴムシール等を備えた端部要素７を備えている。この端部要素７とヒンジリンクとは、ヒンジリンクの旋回軸と同軸方向に旋回可能である。端部要素７には、ドアリーフ落下検出装置１００が設けられている。 Furthermore, the door leaf 2 has an end element 7 provided with a rubber seal or the like on the floor side. The end element 7 and the hinge link are pivotable coaxially with the pivot axis of the hinge link. The end element 7 is provided with a door leaf fall detecting device 100.
ドアリーフ２は、図１に示す駆動手段４のモータ１０によって駆動され、このモータ１０は、それ自体公知の方法で駆動軸を介してモータ動力を伝達する。モータ出力は、ローラーシャッター１が迅速に開閉できるように（＞１ｍ／ｓ、好ましくは、＞２ｍ／ｓ）寸法設定されている。 The door leaf 2 is driven by a motor 10 of the drive means 4 shown in FIG. 1, which transmits motor power via a drive shaft in a manner known per se. The motor output is dimensioned so that the roller shutter 1 can be opened and closed quickly (> 1 m / s, preferably> 2 m / s).
ローラーシャッター１が閉状態にある場合、端部要素７は、ローラーシャッター１の底部要素に接触している。この状態では、ローラーシャッター１の熱分離効果又は気密性が最大となり、ローラーシャッター１の第１の面と第２の面との間の空気交換が大幅に又は完全に阻止される。全開状態では、ローラーシャッター１によって開放されるドア開口の最大面積が最大となる。しかしながら、ローラーシャッター１は、ドア制御手段５のプログラミングに従って、閉状態と開状態との間の他の任意の状態をとることもできる。 When the roller shutter 1 is in the closed state, the end element 7 is in contact with the bottom element of the roller shutter 1. In this state, the heat separation effect or airtightness of the roller shutter 1 is maximized, and air exchange between the first surface and the second surface of the roller shutter 1 is largely or completely prevented. In the fully open state, the maximum area of the door opening opened by the roller shutter 1 becomes maximum. However, the roller shutter 1 can also take any other state between the closed state and the open state according to the programming of the door control means 5.
図２は、電気式ドアリーフ落下検出装置１００、ドア制御手段５、駆動手段４からなるシステムの原理図を示す。ドアリーフ落下検出装置１００は、図１に示すように、ドアリーフ２内又はその上に配置されている。また、ドア制御手段５は、少なくとも１つの非常停止手段にも接続されている。この非常停止手段は、ドアリーフ２の落下が発生した（検出された）場合にドアリーフ２を停止させるのに用いられる。例えば、ドアリーフ２のガイド内又はその近くにロック装置が配置されてもよく、ドア制御手段５によって作動されると、落下が発生した場合にドアリーフ２の動きを抑制又は停止してもよい。具体的には、この目的のために固定ボルト又はブレーキシューを使用してもよい。また、非常停止手段は、ドアリーフ２の駆動手段４に介入することもでき、例えば、適切な方法でモータ軸が回転しないようにすることもできる。 FIG. 2 shows a principle diagram of a system including the electric door leaf drop detecting device 100, the door control means 5, and the driving means 4. As shown in FIG. 1, the door leaf fall detecting device 100 is disposed in or on the door leaf 2. Further, the door control means 5 is also connected to at least one emergency stop means. This emergency stop means is used to stop the door leaf 2 when the door leaf 2 has fallen (detected). For example, a lock device may be arranged in or near the guide of the door leaf 2, and when actuated by the door control means 5, the movement of the door leaf 2 may be suppressed or stopped when a drop occurs. In particular, fixing bolts or brake shoes may be used for this purpose. The emergency stop means can also intervene in the drive means 4 of the door leaf 2 and, for example, prevent the motor shaft from rotating in a suitable manner.
駆動手段４及びドア制御手段５は、静止した状態で配置することができ、ドアリーフ２に隣接して配置することができる。ドアリーフ落下検出装置１００、ドア制御手段５及び駆動手段４間の通信は、双方向又は一方向の無線通信が可能である。図２の矢印ａ）で示すように、ドアリーフ落下検出装置１００とドア制御手段５との間の通信が一方向である場合、ドアリーフ落下検出装置１００は送信ユニットを備えて構成され、ドア制御手段５は受信ユニットを備えて構成される。矢印ａ）、ｂ）で示すように、ドアリーフ落下検出装置１００とドア制御手段５との間の通信が双方向である場合は、ドアリーフ落下検出装置１００とドア制御手段５がそれぞれ送受信ユニットとして構成される。追加のセンサユニットを用いて、２５個の記録パラメータがドアリーフ落下検出装置１００の通信ユニット２００を介してドア制御手段の送受信ユニットに送信される。 The driving means 4 and the door control means 5 can be arranged in a stationary state, and can be arranged adjacent to the door leaf 2. The communication between the door leaf fall detecting device 100, the door control means 5 and the driving means 4 can be two-way or one-way wireless communication. As shown by arrow a) in FIG. 2, when the communication between the door leaf fall detecting device 100 and the door control means 5 is one-way, the door leaf fall detecting device 100 is provided with a transmission unit, and is provided with a door control means. 5 is provided with a receiving unit. As shown by arrows a) and b), when the communication between the door leaf fall detecting device 100 and the door control means 5 is bidirectional, the door leaf fall detecting device 100 and the door control means 5 are each configured as a transmission / reception unit. Is done. Using the additional sensor unit, 25 recording parameters are transmitted to the transmission / reception unit of the door control means via the communication unit 200 of the door leaf fall detection device 100.
無線通信ユニット２００の一例である第１及び第２の送受信ユニット２００間の信号伝送は、双方向無線リンクを介して行うことができる。例えば、この伝送はブルートゥース（登録商標）により行うこともできる。それぞれの４８ビットアドレスを介して第１又は第２の送受信ユニット２００が識別されると、データパケットによるデータ送信が行われる。例えば、ＲＳ−２３２シリアルインタフェースは、マイクロコントローラユニットに対するインタフェースとして使用可能である。 Signal transmission between the first and second transmission / reception units 200, which is an example of the wireless communication unit 200, can be performed via a bidirectional wireless link. For example, this transmission can be performed by Bluetooth (registered trademark). When the first or second transmission / reception unit 200 is identified through the respective 48-bit addresses, data transmission by a data packet is performed. For example, an RS-232 serial interface can be used as an interface to a microcontroller unit.
上記信号伝送は、一方向無線リンクを介して実行可能であることが好ましい。例えば、ドア制御手段５には受信ユニットが１つだけ設けられ、ドアリーフ落下検出装置にも送信ユニットが１つだけ設けられる。例えば、特定の用途では、一方向のデータ伝送で十分である場合がある。また、このようなデータ伝送は、ドアリーフ落下検出装置１００がデータの受信準備やデータ受信にエネルギーを消費しないので、双方向データ伝送と比較して省エネである。 Preferably, the signal transmission is executable via a one-way wireless link. For example, the door control means 5 is provided with only one receiving unit, and the door leaf fall detecting device is provided with only one transmitting unit. For example, in certain applications, one-way data transmission may be sufficient. In addition, such data transmission saves energy as compared with bidirectional data transmission, because the door leaf drop detection device 100 does not consume energy for data reception preparation or data reception.
一般に、例えば、識別コードとデータフィールド（ドアリーフの落下が明確に示される）を有する単一の無線信号のみからなる落下通知信号には一方向送信しか必要とされない。落下信号が実際に確実に受信されるようにするために、数回（例えば、２回）繰り返し行われることもある。 Generally, for example, a one-way transmission is required for a fall notification signal consisting of only a single radio signal having an identification code and a data field (a door leaf fall is clearly indicated). It may be repeated several times (e.g., twice) to ensure that the fall signal is actually received.
ドア制御手段５には、開放スイッチ５１、遠隔状態、又は、ドア開放範囲を検出するその他のセンサなど、いくつかの装置を接続してもよい。ドア制御手段５は、これらその他の装置によって受信された情報や操作に関連するパラメータを考慮して、所望の動作モードに従ってローラーシャッタードア１の開閉が行われるように駆動手段４を制御する。 Several devices may be connected to the door control means 5, such as an open switch 51, a remote state, or other sensors for detecting a door open range. The door control unit 5 controls the driving unit 4 so that the roller shutter door 1 is opened and closed according to a desired operation mode in consideration of information received by these other devices and parameters related to the operation.
従って、これらのセンサのドア制御手段５は、ドアリーフ落下検出装置１００から操作に関連するパラメータをさらに受け取る。これらの操作関連パラメータも、駆動手段４を制御する際にドア制御手段５によって考慮される。 Therefore, the door control means 5 of these sensors further receives the operation-related parameters from the door leaf fall detecting device 100. These operation-related parameters are also taken into account by the door control means 5 when controlling the drive means 4.
ドア制御手段５と駆動手段４との間の接続は、ケーブルを介して又は無線で、例えば、上記のように無線を介して行うことができる。駆動手段４は、受け取った命令に従ってドアリーフ２の駆動を行う。 The connection between the door control means 5 and the drive means 4 can be made via a cable or wirelessly, for example via wireless as described above. The driving means 4 drives the door leaf 2 according to the received command.
図３は、通常動作中及びドアリーフの落下が発生した場合のドアリーフの動態（すなわち、速度、加速度、及び／又は、ジャーク）、並びに、ドアリーフ落下検出手段を示す概略図である。 FIG. 3 is a schematic diagram showing the movement (ie, speed, acceleration, and / or jerk) of the door leaf during normal operation and when the door leaf has fallen, and the door leaf fall detection means.
図３の左側には、図１のドアについて、秒単位の時間に応じて、ドアリーフの速度、加速度（２倍）、ジャークの例が（上から順に）示されている。図３における４つすべての図の時間スケール（水平方向）は同じである。すなわち、４つすべての図は経時的に同じプロセスを示す。例えば、対応する加速度は速度曲線に従って垂直方向下側に示される。 On the left side of FIG. 3, examples of door leaf speed, acceleration (doubled), and jerk are shown (in order from the top) according to time in seconds for the door of FIG. The time scale (horizontal direction) of all four figures in FIG. 3 is the same. That is, all four figures show the same process over time. For example, the corresponding acceleration is shown vertically below according to the speed curve.
見出し「開放」の下には、ドアリーフの開放操作の過程が、上に列挙されたサイズのそれぞれについて示され、見出し「閉鎖」の下には、ドアリーフの閉鎖操作の過程が、上に列挙されたサイズのそれぞれについて示されている。 Under the heading "Open", the process of door leaf opening operation is shown for each of the sizes listed above, and under the heading "Closed", the process of door leaf closing operation is listed above. Are shown for each of the different sizes.
例えば、図３の曲線ａ（実線で示す）の例では、ドアリーフは所定の速度まで加速され、しばらくの間この速度で移動し、その後再び停止状態までゼロ速度に制動される。ドアが閉じている場合の曲線ｂ（実線で示す）についても同じことが言える。 For example, in the example of curve a (shown by a solid line) in FIG. 3, the door leaf is accelerated to a predetermined speed, moves at this speed for a while, and then is braked to a zero speed again until it stops. The same is true for curve b (shown by the solid line) when the door is closed.
また、曲線ｃ、ｄ、ｅ、ｆも開閉プロセス中のドアリーフに生じる加速度を示す。以下の図３では、曲線ｇ１、ｇ２、ｈ１、ｈ２、ｉ１、ｉ２、ｊ１、ｊ２を有するジャークがこれと一致するように示されている。 Curves c, d, e, and f also show the acceleration occurring on the door leaf during the opening and closing process. In FIG. 3 below, jerks with curves g1, g2, h1, h2, i1, i2, j1, j2 are shown to be consistent therewith.
開閉動作の間では、ドアは大きく又は完全に開いている、すなわち、ドアリーフ２が上部にある。閉動作後は、ドアが閉じられる、すなわち、ドアリーフ２が底部にある。 During the opening and closing operation, the door is large or completely open, ie the door leaf 2 is on top. After the closing operation, the door is closed, ie the door leaf 2 is at the bottom.
また、一点鎖線は、ドアリーフが落下する予期せぬ場合を示している。例えば、点Ｐ１では、開いているドア１のドアリーフ２の引っ張りロープ又は保持ロープが破断する。その結果、ドアリーフ２は重力によって下方に加速され、点Ｐ２で地面に衝突することになる。算出されたドアリーフの絶対速度と所定の速度閾値とを比較することによって、又は、測定された加速度と所定の加速度閾値とを比較することによって、地面に衝突する前にドアリーフの落下を検出することができ、例えば、ドアリーフの緊急停止を作動させることができる。速度を比較する場合は、落下の肯定的な検出を点Ａで示す。加速度を比較する場合は、落下の肯定的な検出を点Ｂで示す。 The dashed line indicates an unexpected case where the door leaf falls. For example, at point P1, the pulling rope or holding rope of the door leaf 2 of the open door 1 breaks. As a result, the door leaf 2 is accelerated downward by gravity, and collides with the ground at the point P2. Detecting the fall of the door leaf before hitting the ground by comparing the calculated absolute speed of the door leaf with a predetermined speed threshold, or by comparing the measured acceleration with a predetermined acceleration threshold. For example, an emergency stop of a door leaf can be activated. When comparing speeds, a positive detection of a fall is indicated by point A. When comparing accelerations, a positive detection of a fall is indicated by point B.
それに加えて又はその代わりに、所定の第１の期間に検出された加速度が許容不可加速度範囲内にある場合、ドアリーフ２の落下を肯定的に判断することができる。この所定の第１の期間Δｔ１は、ドアリーフ（２）の通常動作中に検出された加速度が存在する期間Δｔｄｏｏｒよりも（おそらく１公差分を超えて）長くなるよう設定される。「ゆっくり」（すなわち、駆動手段による通常の動きよりも遅く）落下する又は滑り落ちるドアリーフ２のこのような場合を、図３の（上から数えて）３番目の図に詳細に示す。 Additionally or alternatively, if the acceleration detected during the first predetermined period is within the unacceptable acceleration range, it can be determined that the door leaf 2 has dropped. The first predetermined period Δt1 is set to be longer (possibly more than one common difference) than a period Δt door in which the acceleration detected during the normal operation of the door leaf (2) exists. Such a case of the door leaf 2 falling or sliding "slowly" (i.e. slower than normal movement by the drive means) is shown in detail in the third figure (counting from the top) in FIG.
ここでは、ドアリーフ２の加速度が所定の加速度範囲内にある期間Δｔ１、すなわち、例えば、所定の加速度範囲内に入るまでから出るまでの期間が測定される。このように決定された期間Δｔ１は、事前に製造業者によって一度較正が行われた、又は、以前の通常の閉鎖方法の間に記録され、ドアリーフ落下検出装置に記憶された期間Δｔｄｏｏｒと比較される。この後者は、ドアの摩耗が耐用年数にわたって考慮されるという利点を有する。 Here, the period Δt1 during which the acceleration of the door leaf 2 is within the predetermined acceleration range, that is, the period from when the acceleration of the door leaf 2 falls to within the predetermined acceleration range, is measured. The time period Δt1 thus determined is compared with a time period Δt door that has been calibrated once by the manufacturer in advance or recorded during a previous normal closing method and stored in the door leaf fall detecting device. You. This latter has the advantage that the wear of the door is taken into account over its service life.
図３の（上から数えて）４番目の図を参照すると、通常動作におけるドアリーフ２のジャーク（例えば、曲線ｈ１、「公称」曲線を参照）と、比較のために、落下が発生した場合のジャーク（Ｐ１とＰ２との間の点線、落下の場合の「実際の」曲線を参照）が示されている。従って、公称動作におけるジャークは、好適な数学的方法によって（例えば、少なくとも１つの閾値によって又は曲線プロファイルを比較することによって）判断が可能な、落下発生時のジャークとはっきりと区別される。 Referring to FIG. 3 (counting from the top), the jerk of the door leaf 2 in normal operation (eg, curve h1, see the "nominal" curve) and, for comparison, the case where a drop occurs The jerk (dotted line between P1 and P2, see "real" curve in case of a drop) is shown. Thus, jerk in nominal motion is clearly distinguished from jerk in the event of a fall, which can be determined by any suitable mathematical method (eg, by at least one threshold or by comparing curve profiles).
要約すると、ドアリーフの落下を記録するのに考え得る判断の選択肢は数多く存在し、その詳細については上記にすでに説明した。 In summary, there are many possible decision options for recording the door leaf fall, the details of which have already been described above.
図４は、図１、図２に示す電気機械式ドアリーフ落下検出装置１００の機能アセンブリの概略図を示す。このドア落下検出装置１００は、エネルギー変換器２１、エネルギー管理ユニット２２、エネルギー貯蔵ユニット２３、計算ユニット２４、任意のセンサユニット２５、及び、必要に応じて、少なくとも１つのアクチュエータユニット２６を備えている。 FIG. 4 shows a schematic diagram of a functional assembly of the electromechanical door leaf fall detection device 100 shown in FIGS. The door drop detection device 100 includes an energy converter 21, an energy management unit 22, an energy storage unit 23, a calculation unit 24, an optional sensor unit 25, and, if necessary, at least one actuator unit 26. .
例えば、本発明のエネルギー変換器２１は、ドアリーフ２の機械的エネルギーを電気エネルギーに変換して、ドアリーフ落下検出装置１００に電気負荷を供給することができる。エネルギー変換器２１の可能な設計について、以下に詳しく説明する。 For example, the energy converter 21 of the present invention can convert mechanical energy of the door leaf 2 into electric energy and supply an electric load to the door leaf fall detecting device 100. The possible designs of the energy converter 21 are described in detail below.
エネルギー変換器２１は、開放及び／又は閉鎖プロセス中、負荷を操作するのに十分な電力を生成することができる。例えば、１０ｍＷ程度の電力を生成することが可能であり、対応する低電力部品の操作に十分な電力である。エネルギー管理ユニット２２の制御の下で、エネルギー変換器２１が生成した電力は、エネルギー貯蔵ユニット２３の充電及び／又はドアリーフ落下検出装置１００の消費者への供給を行うのに用いることができる。 The energy converter 21 can generate enough power to operate the load during the opening and / or closing process. For example, it is possible to generate power of about 10 mW, which is enough power to operate the corresponding low power component. Under the control of the energy management unit 22, the power generated by the energy converter 21 can be used to charge the energy storage unit 23 and / or supply the door leaf fall detection device 100 to the consumer.
本発明のエネルギー管理ユニット２２は、エネルギー変換器２１と、エネルギー貯蔵ユニット２３と、ドアリーフ落下検出装置１００に含まれるその他の電気負荷との間のインタフェースとして機能する。また、エネルギー管理ユニット２２は、通常、単純な電子回路によって、エネルギー変換器２１が生成したエネルギー（電圧、電流）をエネルギー貯蔵ユニット２３に長期間貯蔵することができるように変換する。例えば、ブリッジ整流器は、エネルギー変換器２１が生成したＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換する。エネルギー管理ユニット２２は、それ自体が高い効率を有し、エネルギーをほとんど消費しないように設計されている。 The energy management unit 22 of the present invention functions as an interface between the energy converter 21, the energy storage unit 23, and other electric loads included in the door leaf fall detecting device 100. Further, the energy management unit 22 converts the energy (voltage and current) generated by the energy converter 21 so that the energy storage unit 23 can store the energy (voltage and current) for a long time, usually by a simple electronic circuit. For example, the bridge rectifier converts an AC voltage generated by the energy converter 21 into a DC voltage. The energy management unit 22 is itself designed to have high efficiency and consume little energy.
エネルギー貯蔵ユニット２３は、エネルギー変換器２１が生成した電気エネルギーの中間貯蔵部として機能する大容量のコンデンサ、例えば、少なくとも数ｍＦの「ゴールドキャップ」であることが好ましい。エネルギー貯蔵ユニット２３は、エネルギー管理ユニット２２に接続されている。このように、エネルギー貯蔵ユニット２３は、エネルギー変換器２１が全く又はほとんどエネルギーを発生させない場合に、本発明のドアリーフ落下検出装置１００の消費者に対してエネルギーを利用可能にすることを目的としている。エネルギー貯蔵ユニット２３は、貯蔵エネルギーがより長期間にわたって利用可能となり、ドアリーフ落下検出装置の効率が１００となるよう、低い自己放電率を有することが好ましい。 The energy storage unit 23 is preferably a large-capacity capacitor that functions as an intermediate storage for the electric energy generated by the energy converter 21, for example, a "gold cap" of at least several mF. The energy storage unit 23 is connected to the energy management unit 22. Thus, the energy storage unit 23 is intended to make energy available to the consumer of the door leaf fall detection device 100 of the present invention when the energy converter 21 generates no or little energy. . The energy storage unit 23 preferably has a low self-discharge rate so that the stored energy is available for a longer period of time and the efficiency of the door leaf drop detector is 100.
本発明のドアリーフ落下検出装置１００の電気負荷には、少なくとも１つの計算ユニット２４と、必要に応じて、少なくとも１つのセンサユニット２５とが含まれる。計算ユニット２４は、無線通信ユニット２００と信号処理ユニット２４２とを備えている。信号処理ユニット２４２は、従来の８ビットマイクロコントローラなどのマイクロコントローラを介して、あるいはＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）を介して実装可能である。この信号処理ユニット２４２は、「超低電力」技術で設計されることが好ましい。 The electric load of the door leaf fall detection device 100 of the present invention includes at least one calculation unit 24 and, if necessary, at least one sensor unit 25. The calculation unit 24 includes a wireless communication unit 200 and a signal processing unit 242. The signal processing unit 242 can be implemented via a microcontroller, such as a conventional 8-bit microcontroller, or via a DSP (Digital Signal Processor). This signal processing unit 242 is preferably designed with "ultra low power" technology.
センサユニット２５は、ドアリーフ落下検出装置１００の動態を検出する少なくとも１つのセンサ２５１（すなわち、以下のパラメータ、速度、加速度、ジャークのうちの少なくとも１つ）と、必要に応じて、信号調整ユニット２５２とを備えている。この信号調整ユニット２５２は、フィルタリング、増幅、又は絶対測定値への変換など、センサ２５１によって出力される電気信号（例えば、デジタル加速度データ）を（例えば、Ｇで）計算することができる。いくつかの物理的動態パラメータが検出された場合、信号調整ユニット２５２は電気信号を多重化することもできる。 The sensor unit 25 includes at least one sensor 251 (that is, at least one of the following parameters, speed, acceleration, and jerk) that detects the movement of the door leaf fall detection device 100, and a signal adjustment unit 252 as necessary. And This signal conditioning unit 252 can calculate (eg, in G) an electrical signal (eg, digital acceleration data) output by the sensor 251 such as filtering, amplifying, or converting to an absolute measurement. If some physical kinetic parameters are detected, the signal conditioning unit 252 may also multiplex the electrical signal.
計算ユニット２４は、１つの応用例において、図３に示すプロセスを実行するのに用いられる。例えば、演算ユニットは、加速度センサ２５１のデータを積分することによってドアリーフ２に関する速度値に変換することができる。次に、演算ユニットは、この数値速度値を所定の速度閾値と比較することができる。所定の速度閾値を超えた（または外れた）場合、演算ユニットは、速度閾値を超えた直後に無線通信ユニット２００からドア制御手段５に送信される落下通知信号をトリガする。その後、ドアの落下に適切に対応することができる。 Computing unit 24 is used in one application to perform the process shown in FIG. For example, the arithmetic unit can convert the data of the acceleration sensor 251 into a speed value related to the door leaf 2 by integrating the data. The arithmetic unit can then compare this numerical speed value with a predetermined speed threshold. If the speed threshold is exceeded (or deviated), the arithmetic unit triggers a drop notification signal transmitted from the wireless communication unit 200 to the door control means 5 immediately after the speed threshold is exceeded. Thereafter, it is possible to appropriately cope with the falling of the door.
一応用例では、アクチュエータユニットは、ドアリーフの緊急ブレーキ又は緊急停止を行うのに用いられる。これは、緊急時に、ロック解除することによってフレームに介入し、自由に落下するドアリーフを所定の位置にロックして直ちに停止させる、機械的にプリテンションされたボルトによって達成可能である。これらのボルトは、ドアリーフガイドに隣接して、ドアリーフの両側に取り付けられることが好ましい。 In one application, the actuator unit is used to provide emergency braking or emergency stop of the door leaf. This can be achieved by mechanically pretensioned bolts which in an emergency intervene in the frame by unlocking and locking the freely falling door leaf in place and immediately stopping. These bolts are preferably mounted on both sides of the door leaf, adjacent to the door leaf guide.
別の応用例では、処理ユニット２４は、センサ２５１の測定値を測定し、その測定値をドア制御手段に送信するためだけに用いられる。この場合、ドア制御手段５は、図３で説明した動作を実行して、ドアの落下を検出して適切に対応することができる。 In another application, the processing unit 24 is used only to measure the measurement of the sensor 251 and to transmit the measurement to the door control means. In this case, the door control unit 5 can execute the operation described with reference to FIG. 3 to detect the fall of the door and take appropriate action.
図５、図６は、ドアリーフ２０の機械的エネルギーを電気エネルギーに変換するエネルギー変換器２１の例をそれぞれ示す。 FIGS. 5 and 6 show examples of the energy converter 21 that converts mechanical energy of the door leaf 20 into electric energy.
図５に示すエネルギー変換器２１は、誘導原理により動作する。この目的のために、エネルギー変換器２１内のキャビティには、２つの対向するばね２１１ａ、２１１ｂが配置されており、それらはいずれも同じ方向に延在する中心軸に沿って偏向可能である。ばね２１１ａ、２１１ｂは、締結具２１４ａ、２１４ｂによって端部要素７にしっかりと接続されている。 The energy converter 21 shown in FIG. 5 operates according to the principle of induction. For this purpose, two opposing springs 211a, 211b are arranged in a cavity in the energy converter 21, both of which are deflectable along a central axis extending in the same direction. The springs 211a, 211b are firmly connected to the end element 7 by fasteners 214a, 214b.
ばね２１１ａ、２１１ｂの自由可動端には磁石２１２が取り付けられている。これにより、ばね２１１ａ、２１１ｂの中心軸に沿って懸架された磁石２１２が、一方のばね２１１ａの方向と他方のばね２１１ｂの方向の両方に移動することが可能になる。磁石２１２の自由度ｆは、ｆ＝１である。これは、例えば、詳細には図示されていない磁石２１２の直線ガイドによって、又は、磁石２１２の両面懸架によって達成することができる。バネ２１１ａ、２１１ｂのばね定数は、磁石２１２の振動（減衰）振動を可能にするよう磁石２１２の質量に対して設計されている。磁石２１２を偏向可能な方向にエネルギー変換器２１を加速させる場合、機械的エネルギーがばね２１１ａ、２１１ｂと磁石２１２からなる振動系に供給される。この振動系は、特に、エネルギー変換器２１の加速が終了した場合に振動し続ける。振動系の最大限の振動を得るために、エネルギー変換器２１に作用し得る加速力の方向は、磁石２１２が偏向可能な方向と一致する。 A magnet 212 is attached to a free movable end of each of the springs 211a and 211b. This allows the magnet 212 suspended along the central axis of the springs 211a and 211b to move in both the direction of one spring 211a and the direction of the other spring 211b. The degree of freedom f of the magnet 212 is f = 1. This can be achieved, for example, by a linear guide of the magnet 212, not shown in detail, or by a two-sided suspension of the magnet 212. The spring constant of the springs 211a, 211b is designed with respect to the mass of the magnet 212 so as to enable the oscillation (damping) oscillation of the magnet 212. When accelerating the energy converter 21 in a direction in which the magnet 212 can be deflected, mechanical energy is supplied to a vibration system including the springs 211a and 211b and the magnet 212. This oscillation system continues to oscillate, particularly when the acceleration of the energy converter 21 ends. In order to obtain the maximum vibration of the vibration system, the direction of the acceleration force that can act on the energy converter 21 matches the direction in which the magnet 212 can deflect.
本発明に係る磁石２１２の懸架によって、磁石２１２の直線変位が可能となる。広い領域にわたる端部要素７の移動も直線的な移動である。従って、エネルギー変換器２１は、マグネット２１２の移動自由度（並進自由度ｆ＝１）が開閉方向に対応するように、端部要素７内に配置されている。これにより、エネルギー変換器２１の効率が最適化される。図５は、自由度が下方に閉じ、上方に開くドアリーフと一致するエネルギー変換器を示す。 The suspension of the magnet 212 according to the present invention allows for a linear displacement of the magnet 212. The movement of the end element 7 over a wide area is also a linear movement. Therefore, the energy converter 21 is arranged in the end element 7 such that the degree of freedom of movement of the magnet 212 (the degree of freedom of translation f = 1) corresponds to the opening and closing direction. Thereby, the efficiency of the energy converter 21 is optimized. FIG. 5 shows an energy converter whose degree of freedom coincides with a door leaf that closes downward and opens upward.
また、コイル２１３は、磁石２１２がその中心軸に沿って移動するように、エネルギー変換器２１内に配置されている。従って、磁石２１２は、コイル２１３内で少なくとも部分的に前後に移動する。磁石２１２が振動すると、電気エネルギーが誘導によって発生し、エネルギー変換器２１の出力で交流電圧の形で利用可能となる。本発明に係る線形エネルギー変換器２１の特定の利点は、最大効率が達成されるように、ドアリーフ２の決定的に予測可能な動きとそれに関連する加速力に適合することである。閉鎖要素７の移動は、ドアリーフ２の他の要素と比較して、主に直線に沿って進行するので、エネルギー変換器２１が閉鎖要素７内に配置されていると特に有利である。従って、ドアリーフ２の移動によって磁石２１２に作用する慣性力は、ばね２１１ａ、２１１ｂによって磁石２１２に作用する力と平行である。このように磁石２１２に作用する力が整列することで、ばね２１１ａ、２１１ｂへのエネルギー伝達が最適化される。これにより、最終的に、効率的なエネルギー変換が達成される。 The coil 213 is arranged in the energy converter 21 such that the magnet 212 moves along the central axis. Thus, the magnet 212 moves at least partially back and forth within the coil 213. As the magnet 212 vibrates, electrical energy is generated by induction and is available at the output of the energy converter 21 in the form of an AC voltage. A particular advantage of the linear energy converter 21 according to the invention is that it adapts to the crucially predictable movement of the door leaf 2 and the acceleration forces associated therewith so that maximum efficiency is achieved. It is particularly advantageous if the energy converter 21 is arranged in the closing element 7, since the movement of the closing element 7 proceeds mainly along a straight line as compared to the other elements of the door leaf 2. Therefore, the inertial force acting on the magnet 212 by the movement of the door leaf 2 is parallel to the force acting on the magnet 212 by the springs 211a and 211b. Aligning the forces acting on the magnet 212 in this way optimizes the energy transfer to the springs 211a, 211b. This ultimately achieves efficient energy conversion.
さらに、エネルギー変換器２１の自由度は、図５に示すように、ドアリーフ２の落下方向と一致させることもできる。なぜなら、エネルギー変換器２１は、ドアリーフ２の落下の動態に対して特に敏感に反応するからである。例えば、ドアリーフ２が落下する際に生じるジャークは（駆動手段４によって操作される場合の低い加速度と比較して）磁石２１２の特に大きな偏向を引き起こす場合があり、それによってエネルギー変換器２１の出力において電圧が特に高くなる。この異常に高い電圧は、適切に定められた電圧閾値と比較器によって検出することができ、それによってドアリーフ２の落下を示す比較器の出力にデジタル信号が印加される。計算ユニット２４は、例えば、無線通信ユニット２００を介して落下通知信号（落下警報信号）を出力することにより適切にこの信号に対応することができる。従って、センサユニット２４を省略することができ、エネルギー発生器２４が落下の検出のために比較器と共に機能し、それによって経済的かつエネルギー自給式のドアリーフ落下検出装置１００を有利に実現することができる。 Further, the degree of freedom of the energy converter 21 can be made to coincide with the falling direction of the door leaf 2, as shown in FIG. This is because the energy converter 21 is particularly sensitive to the dynamics of the falling of the door leaf 2. For example, the jerk that occurs when the door leaf 2 falls can cause a particularly large deflection of the magnet 212 (compared to the low acceleration when actuated by the driving means 4), thereby causing a change in the output of the energy converter 21. The voltage is particularly high. This extraordinarily high voltage can be detected by a properly defined voltage threshold and a comparator, whereby a digital signal is applied to the output of the comparator indicating the fall of the door leaf 2. The calculation unit 24 can appropriately respond to this signal by, for example, outputting a fall notification signal (fall warning signal) via the wireless communication unit 200. Therefore, the sensor unit 24 can be omitted, and the energy generator 24 functions together with the comparator for detecting a fall, thereby advantageously realizing an economical and energy self-contained door leaf fall detecting device 100. it can.
図５に示す別のエネルギー変換器２１は、圧電原理により動作する。端部要素７には、固定要素２２３が配置されている。この固定要素２２３の一端には、たわみ共振要素２２１ａ、２２１ｂを含むたわみ共振器２２１が取り付けられている。このたわみ共振器２２１は、最先端の技術で知られる圧電素子であることが好ましい。たわみ共振器２２１の他方の自由端には、錘２２２が取り付けられている。たわみ共振器２２１と錘２２２とは、ドアリーフ２が加速する時に可能な限り効果的にたわみ共振器２２１がたわむように、ドアリーフ２１の移動方向に対して垂直に配置されている。 Another energy converter 21 shown in FIG. 5 operates according to the piezoelectric principle. A fixing element 223 is arranged on the end element 7. At one end of the fixed element 223, a bending resonator 221 including the bending resonance elements 221a and 221b is attached. The flexural resonator 221 is preferably a piezoelectric element known from the state of the art. A weight 222 is attached to the other free end of the flexural resonator 221. The flexural resonator 221 and the weight 222 are arranged perpendicular to the moving direction of the door leaf 21 so that the flexural resonator 221 flexes as effectively as possible when the door leaf 2 accelerates.
ドアリーフ２が開閉すると、エネルギー変換器２１はドアリーフ２と共に加速される。加速度とは反対方向に錘２２２に作用する慣性力は、たわみ共振器２２１を偏向させ、再び減衰するよう振動させる。このように、たわみ共振器２２１は交流電圧を発生させ、それがエネルギー変換器２１によってその出力で利用可能となる。 When the door leaf 2 opens and closes, the energy converter 21 is accelerated together with the door leaf 2. The inertial force acting on the weight 222 in a direction opposite to the acceleration deflects the flexural resonator 221 and causes it to vibrate so as to be attenuated again. Thus, flexure resonator 221 generates an AC voltage, which is made available at its output by energy converter 21.
本発明に係るたわみ共振器２２１は、ドアリーフ２が加速した場合にその最大たわみに達するように、ドアリーフ２の運動方向に対して垂直に配置されている。たわみ共振器２２１は、基本的に１つの並進自由度（ｆ＝１）のみを有するように配置されている。たわみ共振器が片側で固定され、錘２２２がその自由端に取り付けられているので、この錘２２２は、たわみ共振器２２１のたわみをさらに増大させることができる。たわみ共振器２２１にかかるおもり力や錘２２２の作用点、並びに、長さ、厚さ、弾性率などのたわみ共振器２２１自体の設計も、発生する電圧が最大になるように設計される。ここでも同様に、図６に示すように、自由度は、ドアリーフ２の少なくとも１つの落下方向と一致することが好ましい。さらに、図６で説明したように、同様に落下を記録するために比較器を使用することができる。 The flexure resonator 221 according to the invention is arranged perpendicular to the direction of movement of the door leaf 2 so that when the door leaf 2 accelerates, it reaches its maximum flexure. The flexural resonator 221 is basically arranged to have only one translational degree of freedom (f = 1). Since the flexure resonator is fixed on one side and the weight 222 is attached to its free end, the weight 222 can further increase the flexure of the flexure resonator 221. The design of the flexural resonator 221 itself, such as the weight force applied to the flexural resonator 221, the point of action of the weight 222, and the length, thickness, elastic modulus, etc., is also designed to maximize the generated voltage. Again, as shown in FIG. 6, the degree of freedom preferably coincides with at least one falling direction of the door leaf 2. Further, as described in FIG. 6, a comparator can be used to record the drop as well.
本発明は、説明した実施形態及び態様に加えて、さらなる設計原理を可能にする。従って、さまざまな設計形態及び態様の個々の特徴は、専門家にとって実行可能である限り、望み通りに互いに組み合わせることができる。 The invention enables additional design principles in addition to the described embodiments and aspects. Thus, the individual features of the various designs and aspects can be combined with one another as desired, so long as it is feasible for the expert.
また、電気機械エネルギー変換器には、その他の機構を採用することもできる。例えば、１つの軸を有し、その軸に錘が偏心的に取り付けられたダイナモを採用することもできる。 Other mechanisms can be employed for the electromechanical energy converter. For example, a dynamo having one shaft and a weight eccentrically attached to the shaft may be employed.
本発明のドアは、シャッタードアとして説明してきたが、例えば、格納式ドアやヒンジ式ドアであってもよい。従って、本発明によれば、ドアリーフが規定の動きをしたり所定の経路を通るすべてのドアが対象となる。 Although the door of the present invention has been described as a shutter door, it may be, for example, a retractable door or a hinged door. Therefore, according to the present invention, all doors in which the door leaf performs a prescribed movement or passes through a predetermined path are targeted.
さらに、ドアリーフ落下検出装置は、ドアリーフの任意の場所、例えば、中央に配置されていてもよい。 Further, the door leaf fall detection device may be arranged at an arbitrary position on the door leaf, for example, at the center.
原理上は、ドアリーフ落下検出装置は、低エネルギー消費のディスプレイ要素など、その他のアセンブリを有することもできる。 In principle, the door leaf fall detection device can also have other assemblies, such as low energy consumption display elements.
また、ドアリーフ落下検出装置は、追加のエネルギー変換器として、熱発生器を備えることができる。このような熱電圧変換器は、温度差を電気エネルギーに変換することが可能な熱電発電機である。熱電発電機は、ゼーベック効果や逆ペルチェ効果に基づいており、温度差によって板状要素の両側に配置された２つの電極に電圧が生じる。例えば、ペルチェのような要素は、ラメラ内のドアリーフの第１面と第２面との間に取り付けられる。ここでは、その材料として、Ｂｉ２Ｔｅ３、ＰｂＴｅ、ＳｉＧｅ、ＢｉＳｂ、ＦｅＳｉ２などの半導体材料を使用することができる。 Also, the door leaf fall detection device can include a heat generator as an additional energy converter. Such a thermo-voltage converter is a thermoelectric generator capable of converting a temperature difference into electric energy. The thermoelectric generator is based on the Seebeck effect or the inverse Peltier effect, and a voltage is generated at two electrodes arranged on both sides of the plate-like element due to a temperature difference. For example, an element such as Peltier is mounted between the first and second surfaces of the door leaf in the lamella. Here, a semiconductor material such as Bi2Te3, PbTe, SiGe, BiSb, and FeSi2 can be used as the material.
図１に示すドアリーフは下から上へ、そしてその逆に移動可能であるが、本発明にはドアリーフが他の方向に、例えば、横方向に移動可能なドアも含まれる。 Although the door leaf shown in FIG. 1 is movable from bottom to top and vice versa, the invention also includes doors in which the door leaf can be moved in other directions, for example, laterally.
Claims (17)
前記ドアリーフ落下検出装置（１００）の少なくとも１つの落下方向における前記ドアリーフ落下検出装置の加速度を検出する手段と、
前記ドアリーフ（２）の落下が肯定的に検出された場合に落下通知信号を送信する無線通信ユニットとを備え、
前記ドアリーフ（２）の落下の肯定的な検出は、前記検出された加速度に基づくものである、
ことを特徴とするドアリーフ落下検出装置（１００）。 A door leaf drop detector (100) for detecting a drop of a door leaf (2) of a door (1), preferably a high-speed industrial door, wherein the door leaf drop detector (100) is provided on the door leaf (2). Provided on or in,
Means for detecting the acceleration of the door leaf drop detector in at least one drop direction of the door leaf drop detector (100);
A wireless communication unit that transmits a fall notification signal when the fall of the door leaf (2) is positively detected,
The positive detection of the drop of the door leaf (2) is based on the detected acceleration.
A door leaf fall detecting device (100), characterized in that:
前記ドアリーフ落下検出装置（１００）への電力供給は、好ましくは、もっぱら前記エネルギー変換器（２１）からの電気エネルギーによって行われる、
ことを特徴とする請求項１に記載のドアリーフ落下検出装置（１００）。 Further comprising an electromechanical energy converter having a weight that is relatively movable with respect to the door leaf fall detection device,
The power supply to the door leaf fall detection device (100) is preferably performed exclusively by electric energy from the energy converter (21).
The door leaf fall detecting device (100) according to claim 1, characterized in that:
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のドアリーフ落下検出装置（１００）。 The means for detecting the acceleration of the door leaf fall detection device (100) is a piezoelectric acceleration sensor or a MEMS acceleration sensor for measuring the acceleration of the door leaf fall detection device (100) in the falling direction.
The door leaf fall detecting device (100) according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記エネルギー変換器の出力の電圧は、前記ドアリーフ落下検出装置（１００）の落下方向の加速度の関数である、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のドアリーフ落下検出装置（１００）。 The means for detecting the acceleration of the door leaf fall detecting device (100) is an analog-digital converter for detecting the voltage of the output of the energy converter,
The voltage at the output of the energy converter is a function of the acceleration of the door leaf fall detection device (100) in the fall direction;
The door leaf fall detecting device (100) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のドアリーフ落下検出装置（１００）。 When the detected acceleration is out of a predetermined acceleration range or when the speed obtained from the acceleration exceeds a predetermined speed threshold, it is determined that the door leaf (2) has dropped.
The door leaf fall detecting device (100) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
前記所定の第１の期間は、前記ドアリーフ（２）の通常動作中に前記検出された加速度が存在する期間よりも長く設定される、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のドアリーフ落下検出装置（１００）。 When the detected acceleration is within the unacceptable acceleration range during a predetermined first period, it is determined that the door leaf (2) has fallen,
The predetermined first period is set longer than a period during which the detected acceleration is present during the normal operation of the door leaf (2).
The door leaf fall detecting device (100) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
前記所定の第２の期間は、前記ドアリーフ（２）の通常動作中に前記検出された加速度が存在する期間よりも短く設定される、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のドアリーフ落下検出装置（１００）。 If the detected acceleration is within the unacceptable acceleration range for a predetermined second period, it is determined that the door leaf (2) has fallen,
The predetermined second period is set to be shorter than a period in which the detected acceleration exists during the normal operation of the door leaf (2).
The door leaf fall detecting device (100) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that:
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のドアリーフ落下検出装置（１００）。 If the detected actual change in acceleration deviates from a desired change in acceleration of the door leaf (2) by more than a predetermined tolerance, a drop of the door leaf (2) is determined to be positive.
The door leaf fall detecting device (100) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that:
前記電圧閾値を超えた場合、前記ドアリーフ（２）の落下が肯定的に判断される、
ことを特徴とする請求項１に記載のドアリーフ落下検出装置（１００）。 The means for detecting the acceleration of the door leaf fall detecting device (100) has at least one comparator having a predetermined voltage threshold corresponding to at least one predetermined acceleration threshold, the input of which is connected to the output of the energy converter. Yes,
When the voltage threshold value is exceeded, the fall of the door leaf (2) is determined to be positive.
The door leaf fall detecting device (100) according to claim 1, characterized in that:
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のドアリーフ落下検出装置（１００）。 The energy converter (21) is configured to be based on an inductive principle or a piezoelectric principle;
The door leaf fall detecting device (100) according to any one of claims 1 to 9, characterized in that:
前記エネルギー変換器（２１）の錘の自由度がｆ＝１であり、
前記錘の自由度が前記落下方向の少なくとも１つに対応する、
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のドアリーフ落下検出装置（１００）。 The energy converter is a linear generator,
The weight degree of freedom of the energy converter (21) is f = 1,
The degree of freedom of the weight corresponds to at least one of the falling directions,
The door leaf fall detecting device (100) according to any one of claims 1 to 10, characterized in that:
前記エネルギー変換器（２１）によって生成されたエネルギーを管理するエネルギー管理ユニット（２２）、及び／又は、
前記エネルギー変換器（２１）によって生成された出力電圧を整流する整流器、及び／又は、
加速度値を計算する計算ユニット（２４）、
を備え、
前記計算ユニット（２４）は、必要に応じて、信号処理ユニットを含む、
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のドアリーフ落下検出装置（１００）。 An energy storage unit (23) for storing electrical energy generated by the energy converter (21), and / or
An energy management unit (22) for managing the energy generated by the energy converter (21), and / or
A rectifier for rectifying the output voltage generated by the energy converter (21); and / or
A calculation unit (24) for calculating an acceleration value;
With
The calculation unit (24) optionally includes a signal processing unit,
The door leaf fall detecting device (100) according to any one of claims 1 to 11, characterized in that:
請求項１〜１２のいずれか一項に記載のドアリーフ落下検出装置（１００）であって、前記ドアリーフ（２）の落下が肯定的に検出された場合に、ドアリーフ落下検出装置（１００）の前記無線通信ユニット（２００）は、前記ドア制御手段（５）の前記別の通信ユニットに落下通知信号を送信するドアリーフ落下検出装置（１００）と、
を備えることを特徴とするドアの落下防止システム。 A door leaf (2) guided in a lateral guide (3) and covering the door opening; a driving means (4) for moving the door leaf (2) between an open position and a closed position; and the driving means ( 4) a door control means (5) for controlling said door control means (5), said door control means (5) comprising another communication unit;
13. The door leaf drop detecting device (100) according to any one of claims 1 to 12, wherein the door leaf drop detecting device (100) is configured to detect the drop of the door leaf (2) positively. A door leaf drop detector (100) for transmitting a drop notification signal to the another communication unit of the door control means (5);
A door fall prevention system comprising:
前記エネルギー変換器（２１）は、誘導原理又は圧電原理に基づくよう構成されている、
ことを特徴とする請求項１３に記載の落下防止システム。 Upon receiving the fall notification signal, the emergency stop mechanism operates the motor brake and / or the mechanical fixing bolt by the door leaf fall detection device (100) to cause the door leaf (2) to fall within a predetermined period. Prevent
The energy converter (21) is configured to be based on an inductive principle or a piezoelectric principle;
The fall prevention system according to claim 13, wherein:
ことを特徴とする請求項１３に記載の落下防止システム。 Upon receiving the fall notification signal, the emergency stop mechanism releases the door leaf (2) within a predetermined period by releasing a motor brake and / or a mechanical fixing bolt from the door control means (5). Prevent,
The fall prevention system according to claim 13, wherein:
電気機械的エネルギー変換器（２１）を用いて前記ドアリーフ（２）の加速動作を電気エネルギーに変換する工程と、
前記ドアリーフ（２）の加速度を検出する工程と、
前記検出された加速度に基づいて、前記ドアリーフ（２）が落下するかどうかを判断する工程と、
落下連動装置を作動させる工程と、
前記判断工程において前記ドアリーフ（２）の落下が肯定的に判断された場合に、無線通信手段により落下通知信号を送信する工程と、
を備え、
前記検出、判断、送信を行う工程は、前記ドアリーフ（２）の動きから発生したエネルギーのみを使用して実行される方法。 A method for detecting a drop of a door leaf (2) of a door,
Converting the acceleration action of the door leaf (2) into electrical energy using an electromechanical energy converter (21);
Detecting the acceleration of the door leaf (2);
Judging whether the door leaf (2) falls based on the detected acceleration;
Activating the fall interlock device;
Transmitting a fall notification signal by wireless communication means when the fall of the door leaf (2) is determined to be affirmative in the determination step;
With
The method wherein the steps of detecting, determining and transmitting are performed using only energy generated from movement of the door leaf (2).
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